Atombombevekt. Menneskeskapt stjerne: termonukleær bombe. Bomber "baby" og "feit mann"

Uranbombe

Prinsipp for drift

Grunnlaget for atomvåpen er en ukontrollert kjedereaksjon av kjernefysisk fisjon. Det er to hovedordninger: "kanon", ellers kalt ballistisk, og implosiv.

« kanon " ordningen er karakteristisk for de mest primitive modellene for kjernevåpen fra 1. generasjon, så vel som artilleri og håndvåpenammunisjon, som har begrensninger på våpenkaliber. Essensen er å “skyte” to blokker med spaltbart materiale av subkritisk masse mot hverandre. Denne detonasjonsmetoden er bare mulig i uran-ammunisjon, siden plutonium har en høyere nøytronbakgrunn, noe som fører til en økning i den nødvendige tilkoblingshastigheten for delene av ladningen, og overskrider teknisk oppnåelig.

"Implosion" skjemaet innebærer å oppnå en superkritisk tilstand ved å komprimere fissilt materiale med en fokusert sjokkbølge skapt av eksplosjonen av konvensjonelle kjemiske eksplosiver, som er gitt en veldig kompleks form for fokusering og undergraving på flere punkter samtidig med presisjonsnøyaktighet.

Atomladningskraft arbeider utelukkende på prinsippene for inndeling av tunge elementer, begrenset til hundrevis av kiloton . Å lage en kraftigere ladning som bare er basert på klyving av kjerner er mulig, men ekstremt vanskelig. Verdens kraftigste ammunisjon, kun basert på kjernefysisk fisjon, ble testet i USA 15. november 1952 med en eksplosjonskraft på 500 ct.

For at reaksjonen skal kunne støtte seg selv, er det nødvendig med et passende "drivstoff" som uranisotopen som ble brukt i de første trinnene.

Uran finnes i naturen i form av to isotoper - uran-235 og uran-238. Når uran-235 absorberer nøytroner under forfallets prosess, frigjøres en til tre nøytroner:

Uranium-238, derimot, avgir ikke nye når de absorberer moderate energi-nøytroner og forhindrer en kjernefysisk reaksjon. Det blir til uran-239, deretter til neptunium-239, og til slutt, til relativt stabilt plutonium-239.

For å sikre driften av en atombombe, bør innholdet av uran-235 i kjernebrensel ikke være lavere enn 80%, ellers vil uran-238 raskt slukke en kjernekjedereaksjon. Naturlig uran, nesten alle (ca. 99,3%) består av uran-238. Derfor, i produksjonen av kjernebrensel, brukes en kompleks og flertrinns urananrikningsprosess, som et resultat av hvilken andelen uran-235 øker.

Den uranbaserte bomben var det første atomvåpenet som ble brukt av mennesker i kamp (Babybomben falt på Hiroshima). På grunn av en rekke mangler (vanskeligheter med å skaffe, utvikle og levere), er de foreløpig ikke utbredt, og gir mer avanserte bomber basert på andre radioaktive elementer med lavere kritisk masse.

Det første kjernefysiske våpenet som ble detonert for testformål, var kjernefysiske kjernenhet, Gizmo. gadgeten - enhet, bauble) - prototype plutoniumbombe "Fat Man" falt på Nagasaki. Testene ble utført på et teststed nær byen Alamogordo i delstaten New Mexico.

Strukturelt bestod denne bomben av flere sfærer som var innebygd i hverandre:

Pulsert nøytroninitiator (INI, "pinnsvin", "urchin") bolle~~POS\u003dTRUNC)) - en ball med en diameter på ca. 2 cm laget av beryllium belagt med et tynt lag med yttrium-polonium-legering eller metallisk polonium-210 - den primære kilden til nøytroner for en kraftig reduksjon i den kritiske massen og akselererer begynnelsen av reaksjonen. Det fungerer i øyeblikket når overføring av kampkjernen til en superkritisk tilstand (under komprimering forekommer en blanding av polonium og beryllium med frigjøring av et stort antall nøytroner). For øyeblikket er kortreist polonium-210 erstattet av langlivet plutonium-238, som også er i stand til å blande seg med beryllium for å produsere en kraftig nøytronpuls.
Plutonium. Den mest rene plutonium-239-isotopen er ønskelig, men for å øke stabiliteten av fysiske egenskaper (tetthet) og forbedre ladekompressibiliteten, doperes plutonium med en liten mengde gallium.
Shell (Eng. sabotasje) som tjener som en nøytronreflektor (fra uran).
Kompresjonsskall pusher) fra aluminium. Gir større jevnhet av kompresjonen av sjokkbølgen, samtidig som den beskytter de indre delene av ladningen mot direkte kontakt med eksplosiver og varme produkter for dens nedbrytning.
Et eksplosivt stoff med et komplekst detonasjonssystem som sikrer synkronisering av detonasjonen av hele eksplosivet. Synkronisering er nødvendig for å lage et strengt sfærisk trykktrykk (rettet inn i ballen) sjokkbølge. En ikke-sfærisk bølge fører til utstøting av ballens materiale gjennom inhomogenitet og manglende evne til å skape en kritisk masse. Opprettelsen av et slikt system for lokalisering av eksplosiver og detonasjon var på en gang en av de vanskeligste oppgavene. Et kombinert skjema (linsesystem) av "raske" og "sakte" eksplosiver - boratol og TATV - brukes.
Kroppen er laget av duraluminstemplede elementer - to sfæriske deksler og et belte forbundet med bolter.

BZHRK 15P961 Molodets bekjempe jernbanemissilsystem med et interkontinentalt atommissil

RT-23 UTTKh rakett- og missilsystem generelt utviklet i<КБ> Sør i Dnepropetrovsk, General Designer Academician V.F. Utkin. Toget og bæreraketten ble utviklet hos KBSM, Leningrad, sjefsdesigner Academician A.F. Utkin. I 1987-1991 12 bygninger .

Sammensetningen av BZHRK inkluderer:

1. Tre minimum startmoduler

2. Kommandomodulen bestående av 7 biler

3. Tankbil med reserver av drivstoff og smøremidler

4.Tre lokomotiv DM62

Minste lanseringsmodul inkluderer tre biler:

1. Startpunkt 2.

2. Starter

3. 3. Forsikringsenhet

Vi vil ikke være originale hvis vi sier at et helt nytt stadium i utviklingen av den menneskelige sivilisasjonen begynte med to atombomber som ble droppet 6. og 9. august 1945 på Hiroshima og Nagasaki. Globale verdenskriger har gått ned for alltid. Bevissthet om dette faktum kom ikke umiddelbart, men nå, etter 45 år med den kalde krigen, har det blitt klart at atomvåpen generelt ikke kan betraktes som våpen i den tradisjonelle betydningen av ordet, noe som betyr et teknisk krigføringsmiddel. Å være hele denne tiden det mest effektive middelet til å opprettholde global fred, er ikke i stand til å beskytte eierne mot skammelige nederlag i små kriger (Suez og Karibiske kriser, Korea, Vietnam, Afghanistan, etc.).

Historien om å lage atomvåpen er fremdeles full av hvite flekker og venter fremdeles på kronikeren, men i rammen av en kort gjennomgang vil vi bare fokusere på de viktigste begivenhetene.

US NUCLEAR WEAPON DEVELOPMENT

Et spesielt drama i denne historien er gitt av det faktum at fisjonfenomenet til urankjernen ble oppdaget i begynnelsen av 1938-1939, da det forestående væpnede sammenstøtet i Europa ble nesten uunngåelig, men verdensvitenskapelige samfunn var fremdeles samlet. Hvis dette bare hadde skjedd et år eller to tidligere, og dette kunne ha skjedd, er det veldig sannsynlig at atomvåpen ville blitt brukt i Europa, og Tyskland hadde det største vitenskapelige og tekniske potensialet for opprettelsen. Etter utbruddet av andre verdenskrig, da fysikernes kollektive sinn ble delt av frontlinjer, og grunnleggende vitenskap ble utsatt til bedre tider, kunne denne oppdagelsen ikke ha funnet sted i det hele tatt.

Det var som mulig, splittelsen av urankjerner var åpen, noe som fungerte som en drivkraft for utviklingen av kjerneteknologi.

La oss lage en liten digresjon for lesere som litt har glemt løpet av generell fysikk. For fremveksten og utviklingen av en fisjonskjedereaksjon er det nødvendig at antallet utsendte nøytroner på et gitt tidspunkt er større enn antallet som absorberes av kjerner av uran og andre materialer, så vel som de som sendes ut gjennom overflaten av prøven, det vil si at nøytronmultiplikasjonsfaktoren skal være større enn enhet. Antallet nøytroner som slippes ut under fisjon er proporsjonalt med tettheten til stoffet og volumet, og antall utgående nøytroner er proporsjonalt med overflatearealet til prøven, derfor øker multiplikasjonskoeffisienten med økende størrelse. En tilstand med en nøytronmultiplikasjonsfaktor lik en kalles kritisk, og den korresponderende massen av materie kalles kritisk masse. Størrelsen på den kritiske massen avhenger av formen til prøven, dens tetthet, tilstedeværelsen av andre materialer som spiller rollen som en absorbator eller moderator av nøytroner, slik at den kritiske tilstanden kan oppnås på forskjellige måter, noen ganger til og med utenfor eksperimentørens ønske.

Da fisjonen av urankjerner ble oppdaget, var det allerede kjent at naturlig uran er en blanding av to hovedisotoper - 99,3% 238U og 0,7% 235U. Det ble snart vist at en kjedereaksjon er mulig i 235U-isotopen.

Dermed ble oppgaven med å mestre kjernekraft redusert til oppgaven med industriell separasjon av uranisotoper, som teknisk sett er veldig vanskelig, men ganske løsbar. Med utbruddet av en stor krig ble spørsmålet om å lage en atombombe et spørsmål om tid.

Noe senere ble det funnet at en kjedereaksjon er mulig i et kunstig element - plutonium 239Pu. Det kan oppnås ved bestråling av naturlig uran i en atomreaktor.

Frankrike kan betraktes som en pioner i utviklingen av atomvåpen. Med et velutstyrt laboratorium ved College de France og støtte fra myndighetene, utførte franskmennene mange grunnleggende arbeid på atomområdet. På 1930-tallet Frankrike kjøpte opp alle reservene av uranmalm i Belgia, som sto for halvparten av verdens uranreserver. I 1940, etter Frankrikes fall, ble disse reservene i to transporter transportert til Amerika. Deretter var hele det amerikanske atomprogrammet nettopp basert på dette uranet.

De tyske okkupasjonsmyndighetene tok ikke hensyn til atomlaboratoriet - slike studier var ikke prioritert i Tyskland. Laboratoriet overlevde vellykket okkupasjonen og spilte en ledende rolle i å skape den franske bomben etter krigen.

Nylig har det vært mange publikasjoner om at tyskerne kom nær å opprette en atombombe eller til og med hadde den. Denne episoden viser at det ikke er slik. På slutten av krigen sendte amerikanerne en spesiell kommisjon til Europa, som fulgte de fremrykkende allierte styrkene og søkte etter spor etter tysk kjernefysisk forskning. Rapporten hennes ble publisert, inkludert på russisk. Det eneste betydningsfulle funnet er en prøve av en uferdig kjernereaktor. Studien hans viste at denne reaktoren ikke kunne nå en kritisk tilstand. Så tyskerne var veldig langt fra å lage en bombe ...

I England begynte arbeidet med studiet av uranfisjon senere enn i Frankrike, men umiddelbart med et tydelig fokus på opprettelsen av atomvåpen. Britene gjennomførte beregningen, om enn veldig omtrentlig, av en kritisk masse uran på 235, som ikke oversteg 100 kg, og ikke tonn, som tidligere antatt. Det første gjennomførbare ordningen med en atombombe av kanon ble foreslått. I den skapes en kritisk masse ved rask konvergens av to 235U stykker i et kanonfat. Innflygingshastigheten ble estimert til 1000 ... 1800 m / s. Senere viste det seg at denne hastigheten ble sterkt overvurdert. På grunn av Storbritannias sårbare stilling under tyske bomber ble arbeidet flyttet til Canada, og deretter til USA.

Arbeidet med atombomben i USA begynte under påvirkning av England, og fysikere (både innenlandske og utvandret fra Tyskland). Hovedargumentet var spørsmålet - hva hvis Tyskland lager en atombombe? Forskningspenger ble bevilget, og 2. desember 1942 ble den første naturlige uran- og grafitt-atomreaktoren lansert i Chicago som moderator, og 13. august 1942 ble Manhattan District of Engineering Forces opprettet. Så Manhattan-prosjektet ble til, og kulminerte med etableringen av atombomben i 1945.

Hovedspørsmålet med å lage bomben var å skaffe fissile materialer som var egnet for den. De naturlige uranisotopene 235U og 238U har nøyaktig de samme kjemiske og fysiske egenskapene, så det var umulig å skille dem ved hjelp av metoder som var kjent på den tiden. Forskjellen ligger bare i den ubetydelige forskjellen i atommassen til disse isotopen. Bare ved å bruke denne forskjellen kan man prøve å skille isotopen. Studier har vist gjennomførbarheten av fire metoder for separasjon av uranisotoper:

elektromagnetisk separasjon;
gassdiffusjonsseparasjon;
termisk diffusjonsseparasjon;
isotopskille i sentrifuger med høy hastighet.

Alle de fire metodene krevde bygging av enorme fabrikker med en flertrinns produksjonsprosess, forbruk av en stor mengde strøm, som krevde store volum med dypt vakuum og andre subtile og komplekse teknologier. Økonomiske og intellektuelle kostnader lovet å være enorme. Likevel, i USA ble anrikningsanlegg bygget etter de tre første metodene (sentrifuger med høy hastighet var på det tidspunktet laboratorieprøver).

Ved utgangen av 1945 utgjorde produktiviteten til amerikansk industri 40 kg uran av våpenklasse 235 - 80% (senere - 90%) berikelse. For taushetsplikt ble uran av våpenklasse kalt Oraloy-legeringen. Beriket uran ble ikke bare brukt til å lage en bombe. Uran beriket opp til 3% ... 4% er nødvendig for å lage reaktorer.

Nylig er ofte utarmet uran nevnt. Her må du forstå at dette er uran, hvorfra en del av 235U-isotopen ble hentet ut. Det er faktisk dette er atomavfall. Slikt uran brukes til legering av harde legeringer som brukes i panser-piercing artilleri skjell. En annen bruk av uran er å lage visse farger.

For våpengrad plutoniumproduksjon på Hanford, pc. Washington, et industrielt kompleks ble opprettet, inkludert: kjernefysiske uran-grafittreaktorer, radiokjemisk produksjon for separasjon av plutonium fra materialer utvunnet fra reaktorene, samt metallurgisk produksjon. Plutonium er et metall, og det må smeltes og raffineres.

Plutoniumsyklusen har sine egne vanskeligheter: ikke bare er kjernereaktoren i seg selv en kompleks enhet som krever mange kunnskaper og høye kostnader, men hele syklusen er skitten. Alt utstyr og produkter var radioaktive, noe som krevde bruk av spesielle produksjonsmetoder og verneutstyr.

Den første produksjonen - metallplutonium-239 - ble gitt på Hanford-anlegget i begynnelsen av 1945. Kapasiteten i 1945 var omtrent 20 kg plutonium per måned, noe som gjorde det mulig å produsere inntil tre atombomber per måned.

Før i midten av 1942 ble det ikke lagt særlig vekt på utviklingen av selve atombomben. Det viktigste var å motta fissile materialer for det - uran-235 og plutonium-239. For utvikling og montering av atombomber i ørkenstaten New Mexico ble Los Alamos Indoor Science Camp (Camp V) bygget.

Våren 1945 opererte følgende enheter i Los Alamos: teoretisk fysikk (direktør X. Bethe), eksperimentell kjernefysikk (J. Kennedy og S. Smith), militær (W. Parsons), eksplosiver (G. Kistyakovsky), fysikere bomber (R. Bacher), avansert forskning (E. Fermi), kjemi og metallurgi. Hver enhet ble delt inn i grupper etter ledernes skjønn.

Opprettelsen av amerikanske atombomber var ikke billig. De totale kostnadene er anslått til å overstige 2 milliarder dollar. Bare i Los Alamos i den første fasen av utviklingen av atomvåpen skjedde syv stråleulykker med menneskelige havarerte. Det mest berømte dødsfallet fra bestråling av den unge fysikeren Louis Slotin, som var involvert i farlige eksperimenter med subkritiske forsamlinger.

Nå kan vi i våre operative planer vurdere eksistensen av en bombe av kanon, som visstnok skal ha en kapasitet som tilsvarer eksplosjonen av 10.000 tonn trinitrotoluen (TNT). Hvis denne testen ikke blir utført (dette ser ikke ut til å være nødvendig for oss), skulle den første bomben være klar innen 1. august 1945. Den andre skal være ferdig innen utgangen av året, og den neste ... med intervaller som skal avklares.

Til å begynne med håpet vi at det ved slutten av våren ville være mulig å lage en kompresjon (implosiv) bombe, men disse håpene gikk ikke i oppfyllelse på grunn av vitenskapelige vanskeligheter som ennå ikke er overvunnet. For øyeblikket fører disse komplikasjonene til at vi trenger mer materiale, som vil bli brukt med mindre effektivitet enn tidligere antatt. Vi vil ha nok råvarer til å lage en kompresjonsbombe innen utgangen av juli. Denne bomben vil ha en kapasitet som tilsvarer omtrent 500 tonn TNT. Håpet er at vi i andre halvdel av 1945 kan gjøre ... andre bomber. De vil ha mer kraft: etter hvert som arbeidet fortsetter, vil kraften til hver bombe kunne nå tilsvarende 1000 tonn TNT; hvis vi kan løse noen problemer, vil atombombenes kapasitet kunne nå 2500 tonn TNT.

Den operative planen, foreløpig basert på en mer pålitelig bruk av en kraftig bombe av kanontype, innebærer også bruk av kompresjonsbomber når det er nok av dem. Implementeringen av de forskjellige stadiene i planen vår skal ikke hindres av noen vanskeligheter, bortsett fra de som er forbundet med å løse problemer av rent vitenskapelig karakter. "

Generals tillit til suksessen med uranbomben og hans meget forsiktige holdning til plutoniumbomben er bemerkelsesverdig.

Her er det på tide å gå videre til en konkret beskrivelse av konstruksjonen av de første amerikanske atombomber - den berømte "Baby" og "Fat Man", så vel som deres etterkrigsmodifiseringer.

BOMBS "BABY" OG "BUNNY"

I løpet av utviklingsperioden og i 1945 ble de (akkurat som vår) kalt det beskjedne ordproduktet (gadgeten), men etter krigen, med den offisielle adopsjonen av produkter for tjeneste, fikk de tilsvarende merking. “Baby” og “Fat Man” ble betegnet henholdsvis Mk.I og Mk.III, og det urealiserte plutonium-bombeprosjektet i krigstid var Mk.II.

Utformingen av kanon-typen bombe Little Boy ("Kid") ble utviklet i regi av William Parsons. Prinsippet for handlingen var basert på opprettelsen av en kritisk masse uran-235 ved å trekke sammen to subkritiske masser i pistolfat. Opplegget med en slik bombe og hovedmetodene for separasjon av isanoper av uran ble beskrevet i den engelske rapporten fra Thomson Committee, som ble overlevert til amerikanske spesialister høsten 1941, slik at "Babyen" med rette kan kalles en engelsk type bombe.

Rapporten fra Thomson-komiteen indikerte den største vanskeligheten med gjennomføringen av kanonordningen - den store nødvendige konvergensgraden for de subkritiske massene. Det er nødvendig for å forhindre for tidlig utvidelse av uran i begynnelsen av en kjedereaksjon. I følge estimater fra britiske eksperter var denne hastigheten omtrent 1000-1800 m / s, noe som er nær grensen for artillerisystemer. Ytterligere studier viste at dette estimatet er overvurdert, og forutsatt at en nøytroninitiator brukes til å sette i gang en kjedereaksjon, kan konvergensgraden for subkritiske masser være mye lavere - ca. 300-500 m / s. I tillegg ble oppgaven tilrettelagt sterkt ved at designen var disponibel, slik at sikkerhetsmarginen til tønnen kunne tas nær enhet. Interessant nok, ifølge Groves, ble ikke dette umiddelbart realisert av utviklerne av bomben, så opprinnelig viste det seg at designen var veldig tung.

Kjernefysisk ladning fra uran-235 - 80% berikelse består av to subkritiske masser - et sylindrisk skall og et mål plassert i en tønne av legert stål. Målet består av tre ringer med en diameter på 152 mm (6 tommer) og en total lengde på 203 mm (8 tommer) installert i en massiv stålneutronreflektor med en diameter på 610 mm (24 tommer). Reflektoren spiller også rollen som en inert masse som forhindrer hurtig ekspansjon av fissile materialer under utviklingen av en kjedereaksjon. Massen på stålreflektoren er 2270 kg - mer enn halvparten av hele massen til bomben.

Massen på uranladningen til "Baby" er 60 kg, hvorav 42% (25 kg) faller på prosjektilet, og 58% (35 kg) - på målet. Denne verdien tilsvarer omtrent den kritiske massen av uran-235 - 80% berikelse. For den raske utviklingen av en kjedereaksjon og derfor en høy utnyttelsesgrad av fissile materialer, ble en nøytroninitiator montert i bunnen av målet brukt.

I prinsippet kan en ladning av kanontype fungere uten en nøytroninitiator, men da vil en kjedereaksjon i en masse som overskrider den kritiske utvikle seg saktere, noe som vil redusere utnyttelsesgraden for spaltbare materialer.

Kanonfatens kaliber er 76,2 mm (3 tommer er en av standard artillerikaliber), og dens lengde er 1830 mm. En stempellås, et uranium-skall og en snegle med røykfritt pulver som veier flere kilo (1 pund - 0,454 kg) er plassert på baksiden av bomben. Tønnen veier 450 kg og skodden veier 35 kg. Når det fyres opp, akselererer uranskallet i tønnen til en hastighet på omtrent 300 m / s. I populære filmer om atomvåpen viser de en dramatisk scene, som på flukt, i bombebukta, en atomvåpenspesialist skru av noen nøtter og utfører en slags bombemanipulasjon, og teller nøye nøttene. Så han belaster "Babyen" før han dumpet.

Tilfellet med "Kid" hadde en sylindrisk form, og ifølge pilotene lignet mest av alt en søppelbøtte med en hale. For å beskytte mot fragmenter av flyskall er det laget av legert stål med en tykkelse på 51 mm.

Kravet om beskyttelse mot luftfartøyeartilleri etter krigen ble ansett for å være langsiktig, noe som bare førte til uberettiget transport av de første atombomber. Det er praktisk talt umulig å komme inn i en liten bombe som faller med en transonisk hastighet.

Bomben har en ganske voluminøs haleenhetsstandard for amerikanske luftbomber fra andre verdenskrig. Lengden på "Baby" er 3200 mm, diameter - 710 mm, totalvekt - 4090 kg. Bomben har en hengeenhet. Etter atskillelse fra flyet falt bomben fritt langs en ballistisk bane, og nådde nesten soniske hastigheter nær bakken. Det var ikke noe fallskjermsystem som ble nevnt i noen populære bøker. Takket være frontlinjen og den store forlengelsen, skilte "Kid" seg gunstig fra "Fat Man" av sin stabilitet på banen og derfor av den gode treffsikkerheten.

Bomben-detoneringssystemet skulle sikre dens eksplosjon i en høyde av 500-600 m over bakken, optimal for dannelse av en kraftig sjokkbølge ved overflaten. Det er kjent at en atomeksplosjon har fire viktigste skadelige faktorer: en sjokkbølge, lysstråling, penetrerende stråling og radioaktiv forurensning av området. Det siste er maksimalt i en bakkeneksplosjon, når de fleste av de radioaktive fisjoneringsproduktene forblir på stedet for eksplosjonen. Et undergravende system må tilfredsstille to helt motsatte krav:

1. Bomben må være sikker å håndtere, så en uautorisert atomeksplosjon bør utelukkes fullstendig.

2. Når det slippes over et mål, må en eksplosjon garanteres i en gitt høyde, i ekstreme tilfeller selvdestruksjon av en bombe når den treffer bakken slik at den ikke faller i fiendens hender.

Hovedkomponentene i sprengningssystemet er fire radiohøydemeter, barometriske og midlertidige sikringer, en automatiseringsenhet og en strømkilde (batteri).

Archies APS-13 radiohøydemetre gir en bombeeksplosjon i en gitt høyde. For å øke påliteligheten blir dsamtidig utløst når et signal mottas fra to av de fire høydemetrene. Archies liten høydemåler ble tidligere utviklet i Alvarez-laboratoriet ved ordre fra Luftforsvaret som en rekkevidde for å beskytte halen på et fly, men som sådan fant den ikke bred anvendelse. Archies rekkevidde var 600-800 m, brukt som radiohøydemåler, ga han en kommando om å detonere en bombe i en høyde av 500-600 m. Siden bombenes nese er okkupert av en massiv stålreflektor, er Archies karakteristiske piskeantenner plassert på sidens overflate. Antennene var veldig sårbare, så de ble fjernet under lagring og transport av bomben. Det er interessant at 6. og 9. august 1945, i løpet av dagene med atombombingene på Hiroshima og Nagasaki, for ikke å forstyrre driften av Baby og Fat Man-radiosikring, ble hele den amerikanske luftfarten som opererte over Japan forbudt å forstyrre radioforstyrrelser.

For å forhindre en uautorisert bombeeksplosjon, brukes en barometrisk sikring som blokkerer detonasjonskretsene i høyder større enn 2135 m. Trykket tilføres barodene gjennom luftinntak utstyrt med avleder, symmetrisk plassert rundt bomens hale.

En midlertidig sikring (tidtaker) forhindrer høydemåleren i å snuble i henhold til et signal reflektert fra transportflyet i tilfelle en funksjonsfeil i den barometriske sikringen. Det blokkerer detonasjonskretsen i de første 15 sekundene etter at det har blitt separert fra flyet.

Dermed fungerer automatiseringen av bomben som følger:

1. Bomben slippes ut fra en høyde på 9500-10000 m. 15 sekunder etter atskillelse fra transportflyet, når bomben fjernes fra den med cirka 1100 m, inkluderer den midlertidige sikringen et detoneringssystem.

2. I en høyde av 2100-2200 m inkluderer den barometriske sikringen radiohøyttalere og ladekretsen til høyspennings sprengningskondensatoren i henhold til ordningen: batteri - omformer - transformator - likeretter - kondensator.

3. I en høyde av 500-600 m når to av de fire radiohøydemetrene utløses, tømmer dkondensatoren til kanonladningsdetonatoren.

4. I tilfelle fullstendig feil på alle de ovennevnte systemene eksploderer bomben fra en konvensjonell sikring når den treffer bakken.

Den beregnede TNT-ekvivalent av "Baby" var 10-15 kT.

Praktisk talt alt våpenkvalitet uran mottatt på den tiden ble brukt på produksjonen av den første atombomben som falt ned på Hiroshima 6. august 1945, så det var ingen feltprøver av bomben, spesielt siden driften av dens enkle og velutviklede design var over all tvil. Generelt var utviklingen og utviklingen av "Baby" nesten fullført i slutten av 1944, og bruken ble bare forsinket av mangelen på den nødvendige mengden uran-235. Beriket uran med store vanskeligheter ble mottatt først i juni 1945.

I følge ødeleggelsen i Hiroshima ble det foretatt et omtrentlig estimat av bombenes kraft, som faktisk utgjorde 12-15 ct av TNT-ekvivalent. Mengden uran som kom inn i fisjonreaksjonen, oversteg ikke 1,3%.

Produksjonen av 1 kg uran-235 80% berikelse ved bruk av 1945-teknologien krevde henholdsvis rundt 600 000 kWh strøm og mer enn 200 kg naturlig uran, en “Kid” med en uranladning som veide 60 kg kostet 36 000 MWh energi, mer enn 12 t uran og halvannen måned kontinuerlig drift av industrigiganten i Oak Ridge. På grunn av den uøkonomiske bruken av ekstremt dyre fissile materialer, ble kanon-type kjernefysiske ladninger deretter nesten fullstendig erstattet av implosive.

Etter krigen tok ikke historien om "Baby" slutt. Mellom august 1945 og februar 1950 ble det laget fem uranbomber av Mk.l-typen, alle ble trukket ut av tjeneste i januar 1951. Nok en gang ble Malysh husket da den amerikanske marinen trengte en liten størrelse atombombe for å ødelegge den sterkt forsvarte formål. Den oppgraderte versjonen av "Babyen" ble betegnet Mk.8 og var i drift fra 1952 til 1957.

En annen måte å lage en atombombe på var basert på bruk av plutonium. Den største vanskeligheten med å lage plutoniumbomben var egenskapene til selve plutonium. Det er mer intensivt delt enn uran, og derfor er den kritiske massen for plutonium vesentlig mindre enn uran (11 kg for 239 Pu og 48 kg for 235U). Plutonium er radioaktivt og giftig, så når du jobber med det må du bruke verneutstyr.

Metallisk plutonium har lav styrke; i temperaturområdet fra romtemperatur til smeltepunktet gjennomgår seks strukturelle modifikasjoner av krystallgitteret forskjellige tettheter og gjennomgår intens korrosjon i friluft. I tillegg genererer den konstant varme, som må fjernes. For å overvinne disse egenskapene, må plutoniumdeler legeres med andre metaller og beskyttelsesbelegg påføres.

Som nevnt tidligere, kan en kritisk tilstand oppnås ikke bare ved rask konvergens av de to massene (for plutonium er denne banen ikke lønnsom, av flere grunner), men også ved å øke tettheten til den subkritiske massen av spaltbart materiale. Plutonium var bedre egnet for dette enn uran.

Fra skolefysikk-kurset vet vi at faste stoffer og væsker er inkomprimerbare. For hverdagen - dette er sant. Men hvis du bruker VELDIG stort trykk, så kan et fast stoff (et stykke plutonium) komprimeres. Da vil han nå en kritisk tilstand, og en atomeksplosjon vil oppstå. Dette trykket kan oppnås ved bruk av en eksplosjon av konvensjonelle eksplosiver. For å gjøre dette, må du plassere kjernen av plutonium i en sfære av vanlig sprengstoff (BB). Plasser detonatorer over hele overflaten av sprengstoffet, og detoner dem samtidig. Da vil den ytre overflaten av sfæren fly fra hverandre, og detonasjonsbølgen vil gå inn og komprimere atomladningen.

I praksis kan vi ikke gjøre dette - det er umulig å plassere et stort antall detonatorer på overflaten av sfæren. Løsningen på problemet var den ikke-trivielle ideen om Implosion, en indre eksplosjon foreslått av Seth Neddermeyer. Eksplosjonsprosessen virker øyeblikkelig for oss, men den eksplosive detoneringsprosessen skjer faktisk foran fronten av detonasjonsbølgen, som forplanter seg i eksplosiver med en hastighet på 5200..7800 m / s. For forskjellige typer eksplosiver er detoneringshastigheten forskjellig.

For å oppnå en sfærisk konvergerende bølge, ble overflaten av sfæren delt i separate blokker. I hver blokk initieres detonasjon på et punkt, og deretter konverteres detonasjonsbølgen som avviker fra dette punktet av linsen til konvergerende. Prinsippet for drift av en eksplosiv linse er helt analogt med det for en konvensjonell optisk linse. Brytningen av fronten av detonasjonsbølgen skyldes forskjellige detonasjonshastigheter i forskjellige eksplosiver. Jo større forskjell i detonasjonshastigheter i elementene i linseenheten, jo mer kompakt er den. Av geometriske årsaker kan 32, 60 eller 92 linser plasseres på overflaten av sfæren.

Jo flere linser som er i en sfærisk symmetrisk ladning, jo mer kompakt er den, og sfærisiteten til implosjon er høyere, men automatiseringen av detonasjonen er mer komplisert. Det siste skal sikre samtidig detonering av alle detonatorer med en tidsspredning på ikke mer enn 0,5-1,0 μs.

I de første etterkrigstidene diskuterte pressen ofte spørsmålet om atombombenes hemmelighet. Og selv om Vyacheslav Molotov i en av sine taler sa at det ikke er noen hemmelighet for oss, må vi forstå at denne "hemmeligheten" brytes ned i mange konstituerende hemmeligheter, som hver er viktig for den samlede suksessen. Vi har allerede nevnt vanskene med å skaffe fissile materialer. Det var like viktig å forstå egenskapene til eksplosiver og prosessene for detonasjonen. Det var nødvendig å sikre stabiliteten i sprengstoffets kvalitet, uansett fest og ytre forhold. Dette krevde mye forskningsarbeid.

En annen hemmelighet er utviklingen av et detoneringssystem og detonatorer som samtidig opererer på hele ladesfæren. Dette er også en teknologisk hemmelighet.

Den sentrale metallnoden til en kjernefysisk ladning består av en konsentrert montert (fra sentrum til periferi) pulserende nøytronkilde, en kjerne av fissile materialer og en nøytronreflektor fra naturlig uran. Etter krigen ble sentralenheten forbedret - mellom det indre laget av nøytronreflektoren og plutoniumkjernen, ble det igjen et visst gap. Kjernen så ut til å henge inne i ladningen. I en eksplosjon klarer reflektoren i dette gapet å få ytterligere hastighet før den treffer kjernen. Dette lar deg øke graden av komprimering av kjernen betydelig, og følgelig utnyttelsesgraden for fissile materialer. Den leviterende kjernen ble brukt i anklagene til etterkrigstidens bomber Mk.4, Mk.5, Mk.6, Mk.7, etc.

En av måtene å sikre sikkerhet under lagring av atomvåpen følger av det foregående: det er nødvendig å fjerne den spalte kjernen fra den eksploderende sfære og lagre den separat. Da, i tilfelle en ulykke, vil vanlige eksplosiver eksplodere, men det vil ikke være noen atomeksplosjon. Legg kjernen i ammunisjonen rett før bruk.

Utviklingen av en implosiv ladning krevde et stort volum eksplosive eksperimenter med et inert stoff i stedet for en plutoniumkjerne. Det endelige målet var å oppnå riktig sfærisk komprimering av den sentrale kjernen. Etter intensivt arbeid, 7. februar 1945, ble det testet en implosjonsladning (uten fissile materialer) som ga tilfredsstillende resultater. Dette banet vei for etableringen av Fat Man.

Prinsippet om drift av en implosiv bombe og ordet implosjon forble hemmelig i USA selv etter publiseringen i 1946 av den velkjente offisielle rapporten, "Atomic Energy for Military Purposes." For første gang dukket en kort beskrivelse av den implosive bomben først i 1951 i materialene i den rettslige etterforskningen i saken om den sovjetiske agenten David Greenglass, som jobbet som mekaniker i Los Alamos.

Toppen av den andre plutonium-retningen for Manhattan-prosjektet var Mk.III Fat Man-bomben.

En nøytronkilde (initiator) er plassert i midten av ladningen, som har fått kallenavnet til en golfball for sitt karakteristiske utseende.

Det aktive materialet i atombomben er dotert plutonium-239 med en tetthet på 15,9 g / cm3. Ladningen er laget i form av en hul kule, bestående av to halvdeler. Ballens ytre diameter er 80-90 mm, vekten er 6,1 kg. Denne verdien av massen til plutoniumkjernen er gitt i den nå deklassifiserte rapporten fra General Groves av 18. juni 1945 om resultatene fra den første kjernefysiske testen.

Plutoniumkjernen er montert inne i en hul kule av metallisk naturlig uran med en ytre diameter på 460 mm (18 tommer). Uranskallet spiller rollen som en nøytronreflektor og består også av to halvkuler. Utenfor er uranballen omgitt av et tynt lag med borholdig materiale, noe som reduserer sannsynligheten for et tidlig utbrudd av en kjedereaksjon. Uranreflektorens masse er 960 kg.

Rundt det sentrale metallstedet er en sammensatt sprengladning. Sprengladningen består av to lag. Den indre er dannet av to halvkuleformede blokker laget av kraftige eksplosiver. Det ytre laget av eksplosiver er dannet av linseblokker, hvis skjema er beskrevet ovenfor. Detaljene i blokkene er laget av eksplosiver med presise (maskinbyggende) dimensjonale toleranser. Totalt er det i det ytre laget av komposittladningen 60 eksplosive blokker med 32 eksplosive linser.

Detonasjonen av komposittladningen initieres samtidig (± 0,2 μs) ved 32 punkter ved 64 høyspenningselektriske detonatorer (for større pålitelighet dupliseres detonatorene). Profilen til eksplosive linser sikrer konvertering av en divergerende detonasjonsbølge til en konvergent til ladesenteret. Når detonasjonen av linseblokkene slutter, dannes en sfærisk symmetrisk konvergerende detonasjonsbølge med et fronttrykk på flere tusen atmosfærer på overflaten av det indre, kontinuerlige eksplosive laget. Når det passerer gjennom sprengstoffet, fordobles trykket nesten. Deretter passerer sjokkbølgen gjennom uranreflektoren, komprimerer plutoniumladningen og setter den i en superkritisk tilstand, og nøytronfluksen som oppstår ved ødeleggelsen av nøytroninitiatoren forårsaker en kjernekjedereaksjon. Graden av kompresjon av kjernen i den første implosive bomben var relativt liten - omtrent 10%.

Den totale massen av det kjemiske sprengstoffet var omtrent 2300 kg, det vil si omtrent halvparten av bombenes totale masse. Den ytre diameteren til komposittladningen er 1320 mm.

Sprengladningen sammen med den sentrale metallsammenstillingen ble plassert i et duralumin-tilfelle av en sfærisk form med en diameter på 1365 mm (54 tommer), på den ytre overflaten som det var 64 kontakter for montering av elektriske detonatorer. Ladekroppen ble satt sammen på bolter fra to halvkuleformede baser og fem midtre segmenter. Kegler foran og bak var festet til flensene til huset. En automatisk sprengningsenhet (blokk X) er installert på den fremre kjeglen, radio rekkeviddere, barometriske og tidssikringer på baksiden.

Denne forsamlingen (uten den bakre kjeglen med alt innholdet) var faktisk en kjernefysisk ladning detonert i Alamogordo 16. juli 1945.

TNT-ladekvivalent var 22 ± 2 kt.

Atomladningen er installert i et elliptisk ballistisk foringsrør som ligner en melon, derav kallenavnet “Fat Man”. For å motvirke fragmenter av luftfartøyskall er den laget av pansret stål med en tykkelse på 9,5 mm. Massen på skroget er nesten halvparten av bombens totale masse. Saken har tre tverrgående kontakter, som er delt inn i fire seksjoner: nesekammeret, det fremre og bakre halvellipsoider, som danner kjernefysisk ladeavdeling, og halerommet. Oppladbare batterier er installert på neseflensen. Bueseksjonen og kjernefysisk ladningsrom er evakuert for å beskytte automatiseringen mot fuktighet og støv, samt for å øke nøyaktigheten til trykksensoren.

Den maksimale diameteren til bomben var 1520 mm (60 tommer), lengde - 3250 mm (128 tommer), bruttovekt - 4680 kg. Diameteren ble bestemt av størrelsen på kjernefysisk ladning, lengden etter lengden på den forreste bombe-bukten til B-29-bombefly.

Interessant nok, under utviklingen av den implosive ladningen, endret også bombeorganet. Den første versjonen (modell 1222) ble erklært mislykket. Den endelige versjonen av det ballistiske korpset ble betegnet som modell 1561. Etter krigen ble den første, urealiserte versjonen av plutoniumbomben betegnet Mk.II, og dens endelige versjon, detonert i Alamogordo, Nagasaki og Bikini Atoll - Mk.III.

Oppsettet av "Fat Man" og formen på det elliptiske legeme kan ikke kalles vellykket fra aerodynamikkens synspunkt. En tung kjernefysisk ladning er plassert midt i skroget, slik at massesenteret til bomben sammenfaller med trykksenteret, slik at stabiliteten til bomben på banen bare kunne sikres av den utviklede halen.

Avgrensningen førte til de største (bortsett fra kjernefysiske problemer). Dummy-bombeforsøk ble utført ved Muroc Dry Lake Air Force Base i California. Opprinnelig hadde "Fat Man" en elegant ringstabilisator. Testene mislyktes: når fallet fra stor høyde akselererte bomben til transoniske hastigheter, strømningsmønsteret ble forstyrret, og bomben begynte å velte. Ringstabilisatoren ble erstattet med den vanlige for amerikanske bomber - en boksformet en av et større område, men han klarte heller ikke å stabilisere Fat Man.

Tidligere møtte Barnes Wallis, designeren av den engelske superheavy 5- og 10-toners bomben “Tollboy” og “Grand Slam” det samme problemet. Wallis klarte å sikre deres stabilitet på grunn av den store forlengelsen av skroget (ca. 6) og rotasjonen av bomben rundt dens langsgående akse.

Forlengelsen av den "fete mannen" var bare 2,1 og var begrenset av størrelsen på kjernefysisk ladning og bombe-bukt. Det ble foreslått å bruke et fallskjermsystem, men dette var ekstremt uønsket, siden det økte spredningen av bomben og dens sårbarhet for fiendens luftvernbrann.

Til slutt klarte flybasetestingeniører å finne et akseptabelt kasseformet halestabilisator-design kjent som fallskjerm i California. Fallskjermen i California var en voluminøs dural struktur som veide 230 kg, bestående av 12 fly med et totalareal på 5,4 kvadratmeter. Stabilisering ble utført ikke så mye på grunn av forskyvningen av trykksenteret, men på grunn av luftbremsens effekt.

Fallskjerm i California tillot ikke den "fete mannen" å velte, men stabiliteten på banen forlot mye å være ønsket. Bomensvingningene i kjeve- og stigningsvinklene nådde 25 °, mens belastningene på halen nærmet seg sin ytterste styrke. Følgelig nådde den sirkulære sannsynlige avviket til bomben 300 m (til sammenligning den engelske 5-tonns bomben “Tollboy” - omtrent 50 m). Tolstyak demonstrerte uforutsigbarheten i sin bane i praksis: ifølge noen rapporter eksploderte han i Nagasaki 2000 meter fra siktepunktet ("Kid" i Hiroshima er bare 170 m), under testene i Bikini i 1946 savnet han 650 meter.

Sammensetningen og logikken for driften av sprengningsautomasjonen er lik den til "Baby". Høyspenningsenheter, for å øke påliteligheten var det to, hver med sin egen gruppe av detonatorer, forutsatt samtidig undergraving av alle 32 linsenheter. Pinneantennene til Archies radiohøydemetre ble installert, som for Kid, på sideoverflaten av huset, luftinntak og samleren av trykkføleren i halen.

Rundt frontdekselet på foringsrøret er fire standard AN 219 sikringer forbundet med en sammensatt ladning ved detonerende rør. Sikringssikringer sørget for at selve bomben ble ødelagt ved innvirkning på bakken, selv i tilfelle full automatisering sviktet. En kjernefysisk eksplosjon, som krevde samtidig detonering av alle eksplosive blokker, ble selvfølgelig utelukket. Antenner for radiohøydemeter og støtsikringer ble installert rett før en sort, så de fleste av fotografiene av "Fat Man" er fraværende.

For utviklingen av atombomben ble designet massestørrelse prototyp "Fat Man". Slike modeller, med kallenavnet Pumpkinsi ("Pumpkin"), ble laget i mengden på rundt 200 stykker og ble brukt til å trene piloter og vedlikeholdspersonell. For å opprettholde hemmelighold ble pumpkinene betraktet som prototyper av en høyeksplosiv høyeksplosiv bombe og var utstyrt med 2500 kg sprengstoff og tre sjokkdetoner.

I motsetning til "Baby", ble "Fat Man" -plutoniumbomben produsert i serier, selv om den i 1945 bare var en eksperimentell prøve satt sammen "på kneet" av fysikere og teknikere fra Los Alamos. Ved slutten av året samlet de ytterligere to slike bomber.

Etter krigen begynte en ny, veldig farlig konfrontasjon med den tidligere allierte - Sovjetunionen. For å garantere sikkerheten i Vesten ble det besluttet å ha minst 50 atombomber klare til kampbruk. The Fat Man hadde mange mangler, men det var ikke noe alternativ til det: The Kid krevde for mye høyt anriket uran, og en ny modell av den implosive bomben, MK.4, var fremdeles under utvikling.

"Fat Man", mottok den serielle betegnelsen Mk.III, ble ferdigstilt med tanke på å forbedre produserbarheten av designen og påliteligheten til automatisering. Serien Mk.IIIs skilte seg fra “Fat Man” i 1945 med nye elektriske detonatorer og en ny, mer pålitelig enhet for detonering av automatisering.

Produksjonen av Mk.III begynte i april 1947 og fortsatte til april 1949. Totalt ble omtrent 120 bomber med tre litt forskjellige modifikasjoner Mod.0, Mod.1 og Mod.2 utgitt. Noen av dem hadde ifølge noen kilder plutonium og uran-235 for å redde plutonium.

Batchproduksjon av Mk.III bør betraktes som en tvangsvedtak. Ustabilitet på banen var den viktigste, men ikke den eneste ulempen. Blybatterier hadde en batterilevetid på bare ni dager. Hver tredje dag var det nødvendig å lade batteriene på nytt, og etter ni dager - erstatning for dem, som det var nødvendig å demontere bombekroppen.

På grunn av varmeutløsningen av plutonium forårsaket av dens radioaktivitet, overskredet lagringstiden for kjernefysisk ladning i samlet tilstand ikke ti dager. Ytterligere oppvarming kan skade eksplosive linseenheter og elektriske detonatorer.

Montering og demontering av en atomladning var svært tidkrevende og farlige operasjoner, der 40-50 personer var engasjert i 56-76 timer. Grunnvedlikehold av Mk.III-bomben krevde mye ikke-standardutstyr: spesielle transportvogner, heiser, vakuumpumper, kontroll og måling apparater, etc.

Ovennevnte er nok for å sikre at Mk.III ikke kan betraktes som et stridsvåpensystem.

Allerede våren 1949 begynte utskiftningen av Mk.III med den nye Mk.4-bomben. På slutten av 1950 ble den siste Mk.III trukket ut av tjenesten. En så kort levetid for bare nylig utgitte produkter forklares av det ekstremt begrensede lageret av fissile materialer. Plutonium fra Mk.III-ladninger kan brukes mye mer effektivt i Mk.4.

Den første testen av Plutonium plutoniumbomens kjernefysiske ladning fant sted i Alamogoro, omtrent 300 km sør for Los Alamos, 16. juli 1945. Testen ble kodenavnet Trinity. Atomladningen til bomben og automatiseringsenhetene uten ballistisk skrog ble installert på et 30 meter stort ståltårn. Tre observasjonsposter var utstyrt innenfor en radius på 10 km, og en gravhøyde for et kontrollpunkt i en avstand på 16 km.

Siden det ikke var noen tillit til suksessen med den første testen, ble det fremsatt et forslag om å detonere bomben i en spesiell tungdrevet container, som i tilfelle feil skulle forhindre at dyrebart plutonium spredte seg. En slik container, designet for en eksplosjon av 250 tonn TNT, ble laget og levert til deponiet. Containeren, med kallenavnet "Dumbo", var 8 m lang, 3,5 m i diameter og 220 t i vekt. Etter å ha veid alle fordeler og ulemper, nektet Oppenheimer og Groves å bruke den. Avgjørelsen var forsvarlig, fordi fragmentene av dette monsteret under eksplosjonen kunne forårsake problemer.

Før testene registrerte mange eksperter, som et spill, den forventede kraften til eksplosjonen. Her er deres spådommer: Oppenheimer registrerte nøye 300 tonn TNT, Kistyakovsky - 1400 tonn, Bethe - 8000 tonn, Rabi - 18000 tonn, Teller - 45000 tonn. Alvarez skrev ned 0 tonn, og beroliget de tilstedeværende at det tidligere utviklede blinde landingssystemet fungerte bare fra femte gang.

Montering og tilkobling av ladeautomatisering ble fullført av Georgy Kistyakovsky og hans to assistenter en halv time før eksplosjonen. Eksplosjonen ble utført klokken 17.30. Kraften overgikk forventningene til de fleste tilstedeværende. Den mest emosjonelle beskrivelsen av eksplosjonen er, etter vår mening, i rapporten fra General Groves i boken til memoarene hans. Generals fantasi ble mest rammet av skjebnen til Dumbo-containeren, som sto noen hundre meter fra episenteret. Den 220 tonn store giganten ble vridd fra en betongbase og bøyd i en lysbue.

Umiddelbart etter eksplosjonen undersøkte Fermi en 400 meter flat trakt dekket med smeltet sand fra Sherman-tanken. TNT-ekvivalent for eksplosjonen var 22 ± 2 ct. Fisjonsmateriellets utnyttelsesgrad overskred den forventede og utgjorde 17% (tilbakekalling, “Malysh” hadde bare 1,3%). På samme tid ble omtrent 80% av energien frigjort i plutoniumkjernen, og 20% \u200b\u200b- i uran-nøytronreflektoren.

For "teknologiene" som utgjør flertallet av leserne av denne artikkelen, presenterer vi det fysiske bildet av en 20-kiloton eksplosjon:

I en eksplosjon som tilsvarer 20 ct TNT, etter 1 μs, er radiusen til brannsfæren, bestående av varme damper og gasser, omtrent 15 m, og temperaturen er ca 300.000 ° C. Etter omtrent 0,015 s øker radien til 100 m, og temperaturen synker til 5000-7000 ° C. Etter 1 sekund når ildkulen sin maksimale størrelse (radius 150 m). På grunn av den sterke sjeldenheten, stiger ildkulen i høy hastighet og fører støv fra jordens overflate. Avkjølt blir ballen til en virvlende sky, som har en soppform som er karakteristisk for en atomeksplosjon.

Et utad likt bilde er gitt av en eksplosjon med bensin med stor kapasitet, og det er det de bruker for å simulere en atomeksplosjon i militære øvelser.

Ytterligere to Mk.III-bomber ble detonert i 1946 på Bikini-atollen som en del av Crossroads-operasjonen. Både eksplosjoner, luft og for første gang under vann, ble utført av hensyn til den amerikanske marinen, som allerede hadde startet mange års rivalisering med luftforsvaret for første plass i de strategiske styrkene.

Et stort antall krigsskip, inkludert 5 slagskip, 2 hangarskip, 4 kryssere og 8 ubåter, ble utsatt for en atomeksplosjon. Observatører fra FNs medlemsland, inkludert fra Sovjetunionen, ble invitert til testene.

1. juli 1946 ble det utført en atomvåpeneksplosjon i en høyde av 400 m, og den 25. juli ble en undervannsbakereksplosjon på 30 m dybde. Generelt viste krigsskip høy kampmotstand mot en atomeksplosjon. I en lufteksplosjon sank bare 5 av de 77 skipene ikke lenger enn 500 m fra episenteret. Under en eksplosjon under vann ble de største skadene mottatt da skipene traff bakken med bunnene da bølgene fra eksplosjonen passerte under dem. Bølgehøyden i et avstand fra episenteret på 300 m nådde 30 m, i en avstand på 1000 m - 12 m og på 1500 m - 5-6 m. Hvis eksplosjonen ikke skjedde på grunt vann, ville skadene være minimale.

Resultatene fra testene på Bikini ga anledning til noen eksperter til å snakke om ineffektiviteten til atomvåpen mot tilknytning av skip i anti-kjernefysiske warrants, i en avstand på rundt 1000 m fra hverandre. Dette gjelder imidlertid bare i forhold til en atomeksplosjon med relativt liten kraft - omtrent 20 kt. I tillegg betydde det at skipene forble flytende ikke bevaring av deres kampeffektivitet.

B-29 - Kull til atomvåpen

Parallelt med organiseringen av arbeidet med å lage atomvåpen, måtte General Groves tenke på transportøren. Den amerikanske flyvåpenens beste bombefly - Boeing B-29 "Superfortress" - ble tilpasset for å henge bomber med et kaliber på ikke mer enn 1814 kg. Den eneste allierte bombefly som var designet for å bruke 5-toners bomber, med unntak av den sovjetiske Pe-8, var den engelske Lancaster.

Den anglo-amerikanske avtalen om felles utvikling av atombomben utelukket selvfølgelig ikke bruk av Lancaster, men Groves var fast overbevist om at Amerika skulle være helt uavhengig selv av sine allierte i spørsmål om bruk av atomvåpen. Programmet for å konvertere B-29-bombefly til en atombombeholder fikk Silverplate Project-koden. Som en del av dette prosjektet ble 45 fly utstyrt.

Deres viktigste forskjell fra standard B-29 var installasjonen i bombebukten til den engelske bombeholderen F, brukt i RAF for å suspendere den tunge 5443 kilo Tollboy-bomben. Holderen ble tilpasset for å suspendere Fat man-plutoniumbomben, og det var nødvendig med en spesiell adapter for å montere Kid Kid uranbombe. For å lette flyet ble alle reservasjoner og defensive våpen, unntatt hekkinstallasjonen, trukket tilbake. I tillegg ble det installert kontrollutstyr for bombeautomatisering, et elektrisk varmesystem for bombrønnen, og en radiohøydemåler SCR-718.

Den maksimale lysingen av flyet og installasjonen av motorer og propeller i høyere høyde gjorde det mulig å heve taket på B-29 til 12.000 m. Den sofistikerte og utilstrekkelig pålitelige automatiseringen av bomben krevde inkludering av en ekstra spesialistoperatør av bombevåpen i bombeflyets mannskap.

På grunn av den store diameteren til den fete mannen, ble lastingen hans i B-29 bombrønn utført over en spesiell grop eller ved hjelp av en heis.

De første 15 flyene gikk i tjeneste med den 509. blandingsgruppen som ble dannet 9. desember 1944. Luftgruppen inkluderte den 393. bombeflyservetten på B-29 og den 320. transport-skvadronen på fire-motorers Douglas S-54-fly. Sjefen for den 509. luftgruppen ble utnevnt til den 29 år gamle oberst Paul Tibbets, en erfaren pilot som deltok i raidene på Regensburg og Schweinfurt, og deretter i testene til B-29.

509th Air Group var opprinnelig basert på Wendover Field Airfield i Utah. Kamptreningene besto i utviklingen av bombeangrep med høy presisjon med høye kraftbomber. Etter å ha droppet en bombe i en høyde av 10.000 m, utførte flyet en skarp sving med 150-160 ° og på etterbrenneren med en nedgang dro det fra fallpunktet. I 40 med bombens fall langs en ballistisk bane, var han 16 km unna eksplosjonssentret. I henhold til beregninger, på en slik avstand, skapte sjokkbølgen for en eksplosjon på 20 kiloton en 2 g overbelastning med en 4g overbelastning ødeleggende for B-29-strukturen. Imidlertid var det bare oberst Tibbets som visste om disse beregningene. Resten av personellet mente at masseskala-modeller av bomber (“Pumpkins”) ville være hovedvåpenet til luftgruppen.

Etter å ha fullført et kampopplæringskurs i Windover, ble 509. Air Group utplassert til Cuba, hvor den trente på lange flyvninger over havet. 26. april 1945 ble oberst Tibbets luftgruppe erklært klar til kampbruk og begynte å flytte til North Field flyfelt på Tinian Island fra Mari-

Bombardement av Hiroshima og Nasa

Spørsmålet om bruk av kjernefysiske våpen oppsto allerede i slutten av 1944. Skaperne av bomben, den politiske ledelsen og militæret hadde det travelt: De var redde for utseendet til atomvåpen fra Tyskland, så ingen var i tvil om at bomben ville bli droppet på Tyskland, og det ville være fint i den sovjetiske offensiv sone tropper ... Men Tyskland var heldig - den overga seg 9. mai 1945. Japan forble den eneste fienden.

Det ble opprettet en spesiell gruppe som kom med anbefalinger om valg av et mål for atombombing. Kort sagt, disse anbefalingene ser slik ut: du må slippe minst 2 bomber slik at fienden tenker at USA har et lager av atombomber. Målet skal være kompakte bygninger, hovedsakelig trebygninger (alle japanske byer hadde slike bygninger), ha stor militær-strategisk betydning og ikke bli utsatt for bombeangrep før det. Dette gjorde det mulig å nøyere bestemme effekten av atombombing.

Fire japanske byer ble valgt ut som gjenstander for atombombing, og tilfredsstiller de listede kravene: Hiroshima, Niigata, Kokura og Kyoto. Deretter ble Kyoto - en monumentby, den eldgamle hovedstaden i Japan, etter avgjørelse fra krigsminister Stimson, slettet fra svartelisten. Stedet ble inntatt av havnebyen Nagasaki.

Den endelige avgjørelsen om søknaden var opp til president Truman (Roosevelt hadde allerede dødd da) og den var positiv. I memoarene skriver han:

”Jeg måtte ta den endelige avgjørelsen om tidspunktet og stedet for bruk av bomben. Det kan det ikke være noen tvil om. Jeg betraktet atombomben som et krigsmiddel og tvilte aldri på behovet for å sette den i gang. "

General Groves kommenterte: “Truman gjorde ikke mye og sa ja. I disse dager ville det kreve enormt mot å si nei. ”

I mellomtiden begynte 509. Air Group å trene fly fra Tinian Island. Samtidig droppet små grupper på 2-3 V-29s massedimensjonale modeller av atombomben ("Pumpkins") på japanske byer ved siden av gjenstandene for den fremtidige atombombingen. Flyvningene foregikk praktisk talt under rekkevidde: Japanerne, som sparte drivstoff og ammunisjon, da enkeltfly dukket opp i stor høyde, kunngjorde ikke engang et luftvarsel. Personellene i luftgruppen, med unntak av oberst Tibbets, mente at disse flyvningene, som av mannskapene ble regnet som sorties, var deres jobb. Det er sant at pilotene opplevde svak skuffelse, siden Pumpkins var underordnede i alle henseender til de engelske supermektige 5- og 10-toners bomber, og det er ingenting å si på nøyaktigheten av å sikte fra en 10 kilometer høyde. Totalt ble 12 slike flyreiser fullført, et av målene var å venne japanerne til utsikten over B-29-trojkaen i stor høyde.

En legende kan være assosiert med disse flyvningene, som det ikke kunne vært snakket om hvis det ikke hadde blitt utbredt. I de urolige tider med Perestroika dukket det opp en sensasjonell påstand i en rekke publikasjoner, med referanse til noen dokumenter fra arkivene til utenlandsk etterretning, om at ikke to, men tre atombomber ble droppet på Japan, men en av dem eksploderte ikke og falt i hendene på sovjetisk etterretning. Når vi vet med hvilke vanskeligheter og på hvilke vilkår fissile materialer ble mottatt for de to første bombene, er det trygt å si at den tredje bomben ikke kunne være i prinsippet.

Tidligere ansatt ved USSR-ambassaden i Tokyo, pensjonerte generalmajor M.I. Ivanov antyder at disse dokumentene viser til en ueksplodert amerikansk bombe på 250 kilo som falt nær det sovjetiske konsulatet i Nagasaki. Vi tør gjøre en antagelse til, som vi imidlertid ikke virkelig tror på oss selv. Under treningsflyvninger fra den 509. luftgruppen kunne en av gresskarene "ikke gå i stykker". “Våre mennesker” kan ha blitt interessert i en uvanlig formet bombe, som ble reflektert i dokumentene.

26. juli 1945. William Parsons på krysseren "Indianopolis" overrakte Tinian en uranladning for den første bomben. På den tiden ble den japanske flåten nesten fullstendig ødelagt, og kaptein III Rank Parsons 'sjøfartsvei virket mer pålitelig enn luft. Ironisk nok ble Indianopolis senket av en menneskelig torpedo som ble lansert av en av de få overlevende japanske ubåtene. Siktelsen for plutoniumbomben ble levert i luften av S-54. Bomber, fly og mannskaper var klare innen 2. august, men måtte vente på bedre vær.

Den første atombombingen var planlagt til 6. august 1945. Hovedmålet er Hiroshima, de reserve er Kokura og Nagasaki. Tibbets bestemte seg for å kjøre en B-29 med taktisk nummer 82 selv. Kapteinen på skipet, kaptein Lewis, skulle ta høyre sete for co-pilot. Stillingene til navigator-navigator og bombardier-navigator ble tatt av kaptein Van Kirk, senior navigatør i luftgruppen, og Major Ferrebi, seniorscorer. Resten av mannskapet - flymekaniker Art. Sersjant Dazenbury, radiooperatør Privat Nelson, skytterne sersjant Karon og sersjant Schumard, radaroperatøren sersjant Stiborik - sto igjen på deres steder. I tillegg til dem inkluderte mannskapet nyttelastspesialister fra Los Alamos - utviklingssjef for Kid, kaptein III rang Parsons, mekaniker løytnant Jeppson og elektronisk ingeniør Art. Løytnantperler. Gjennomsnittsalderen for mannskapet oversteg ikke 27 år, bare de 44 år gamle Parsons skilte seg ut.

Operasjon Senteborde skal ha involvert syv B-29-er. Tre fly utførte rollen som værspeidere over Hiroshima, Kokura og Nagasaki. Oberst Tibbets B-29 vil ta med seg Kid's uranbombe. Han blir ledsaget av ytterligere to “Super Fortresses”, hvor den ene slipper en container med måleutstyr over målet, og den andre fotograferer resultatene av bombingen. Den syvende B-29 ble sendt på forhånd til øya Iwo Jima, som lå på gruppens rute, for mulig utskifting av et av kjøretøyene. Om bord på B-29 nummer 82 ba Paul Tibbets om å skrive navnet til moren sin, Enola Gay.

I dagene forut for avgangen til Enola Gay skjedde det flere katastrofer ved Tinian under start av overbelastede B-29 andre luftgrupper. Etter å ha sett hvordan de eksploderte på sine egne bomber, bestemte Parsons seg for å laste kanonen "Baby" i luften etter start. Denne operasjonen var ikke forutsett på forhånd, men den relativt enkle konstruksjonen av "Babyen" gjorde det teoretisk mulig å gjøre dette. Etter flere treninger i bomben i et stående fly, klarte Parsons å rive hendene på de skarpe kantene på delene og bli skitten i grafittsmøremiddel for å lære å utføre denne operasjonen på 30 minutter.

5. august, før avreise, samlet Tibbets Enola Gay-mannskapet og sa at han fikk æren av å slippe den første atombomben i historien, tilsvarende kraft til omtrent 20 tusen tonn konvensjonelle eksplosiver. Parsons viste bilder tatt for tre uker siden i Alamogoro.

6. august, på 1 time og 37 minutter, lanserte tre meteorologiske fly: B-29 Straight Flash, Full House og Yabbit III. På 2 timer og 45 minutter fløy en sjokk-troika opp i luften: “Enola Gay” med “Baby” i bombebukta, “The Great Artist” med måleutstyr og “Necessary Evil” med fotoutstyr. På saken om "Baby" ble det skrevet: "For sjelene til de døde medlemmene av Indianopolis-mannskapet." Etter start gikk Parsons ned i en mørk og lekker bombevekt, lastet en kanon med et uranium-skall og koblet en elektrisk detonator.

Klokka var 7 timer og 09 minutter over Hiroshima dukket Straight Flash-været-rekognosering, Major Iserli, opp. I kontinuerlig uklarhet like over byen var en stor klaring med en diameter på omtrent 20 km. Islier fortalte Tibbets: “Skyer er mindre enn tre tideler i alle høyder. Du kan gå til hovedmålet. "

Hiroshima-dommen ble undertegnet. Dette var for mye sjokk for Major Iserly; inntil slutten av livet kunne han ikke komme seg etter et psykisk traume og avsluttet dagene på sykehuset.

Flyturen til Enola Gay var ekstremt rolig. Japanerne kunngjorde ikke et luftvarsel, innbyggerne i Hiroshima er allerede vant til å fly single B-29s over byen. Flyet traff målet fra første tilnærming. Klokken 20.15 lokal tid lokal tid forlot Kid Super Fortress bombebukta. Enola Gay dreide 155 ° til høyre og begynte å bevege seg bort fra målet med en reduksjon i full motoreffekt.

På 8 timer 16 minutter 02 sekunder, 43 sekunder etter utslippet, eksploderte Kid i en høyde av 580 m over byen. Episentret for eksplosjonen var 170 m sørøst for målpunktet - AIoy-broen i sentrum av byen. Navnet-scorernes arbeid var upåklagelig.

Haleskuddet gjennom de mørke brillene observerte et bilde av eksplosjonen og to sjokkbølger som nærmet seg flyet: direkte og reflektert fra bakken. Hver B-29 ble rystet, som om det var et skallskudd mot flyet. Etter 15 timers flytur returnerte alle flyene som deltok i Senteborde-operasjonen til basen.

Resultatene fra eksplosjonen på 15 kilo overgikk alle forventninger. Byen med en befolkning på 368 tusen mennesker ble nesten fullstendig ødelagt. 78 tusen ble drept og 51 tusen såret. Ifølge japanske, mer pålitelige data, er dødstallet mye høyere - 140 ± 10 tusen mennesker. Den viktigste dødsårsaken var brannskader og i mindre grad eksponering for stråling.

Ødela 70 000 bygninger - 90% av hele byen. Hiroshima ble for alltid et skremmende symbol på andre verdenskrig, kanskje ikke bare på grunn av det. I stedet for å beskrive skrekkene ved bombingen, kan du bare se på fotografiene av en by ødelagt av en atomeksplosjon.

Den andre atombombingen var planlagt 12. august, men ble plutselig utsatt til 9. august. Truman hadde det travelt, kanskje var han bare redd for at Japan ville kapitulere tidligere.

Mange historikere som til og med erkjenner at det er tilrådelig atombombing av Hiroshima for å få fart på slutten av krigen og til slutt redusere ofrene, og anser dumpingen av den andre bomben som en forbrytelse. Såpass liten tid gikk mellom 6. og 9. august at amerikanerne ikke engang kunne finne ut om japanernes reaksjon på den første bomben. For øvrig forsto den japanske regjeringen først ikke hva som skjedde i Hiroshima. De fikk en rapport om at noe forferdelig skjedde i Hiroshima, men at det var - forble ukjent. Forståelsen kom senere.

Når det gjelder den andre bombingen, er det sannsynlig at den amerikanske ledelsen, i tillegg til det forståelige ønsket om å teste en mer avansert type bombe under kampforhold, ville at japanerne skulle være overbevist om at det ikke var en atombombe, de ville bli brukt med all besluttsomhet, så overgivelse bør skyndes. Dette fremgår av en nysgjerrig melding som ble droppet fra et av eskorteflyene dagen for den andre atombombingen. Det ble adressert til professoren - fysiker Sagan, kjent både i Vesten og i Japan, og signert av Alvarez og andre amerikanske fysikere. I et brev ba amerikanske forskere Sagan om å bruke all sin innflytelse for å fremskynde overgivelse og unngå fullstendig ødeleggelse av Japan av atombomber. Kanskje var de amerikanske forfatterne de sanne forfatterne av denne meldingen. Det mest interessante er at den virkelig ble levert til adressaten, men på den tiden var krigen allerede avsluttet.

Det var som det var 9. august 1945, klokka tre om morgenen, lanserte B-29 fra Tinian med den andre atombomben - plutoniumet "Fat Man".

Det var en Bock`s bil, ledet av major Sweeney, som fløy eskorteflyet The Great Artist under et raid på Hiroshima. Kommandøren for The Great Artist ble erstattet av heltidssjefen for Bocks bilbesetning, kaptein Bok, som skyldte kallenavnet sitt til flyet (ordspill: vogntog - godsvogn). Utformingen av "Fat Man" tillot ikke slike sirkustriks som montering - demontering under flukt, så flyet tok av med en fullt utstyrt bombe. Kokura ble utpekt som hovedmål, og Nagasaki som vikar.

I motsetning til angrepet på Hiroshima, var den andre atombombingen veldig vanskelig. Det begynte med svikt i bensinpumpen, noe som gjorde det umulig å produsere 2270 liter drivstoff fra en ekstra tank hengt opp i den bakre bombebukten. Været ble raskt forverret. På flukt over havet forsvant Major Hopkins, som skulle fotografere resultatene av eksplosjonen, fra synligheten til B-29. I dette tilfellet ble det gitt 15 minutters ventetid utenfor kysten av Japan. Sweeney sirklet rundt på møteplassen og observerte radioens stillhet, i en time, til B-29, som det viste seg, dukket det frem en fremmed i synsfeltet ... Værforberedelsesfly rapporterte om godt vær både over Kokura og over Nagasaki.

Og uten å vente på Hopkins, førte Sweeney sin "Boxcar" til hovedmålet - Kokuru. Imidlertid forandret vinden over Japan retning. Tykk røyk over Yavat metallurgiske anlegg, som brant etter nok et raid, lukket målet. Major Sweeney kom med tre treff på målet, men målrettet bombing var umulig. Selv om det var lite drivstoff, bestemte Sweeney seg for å ta et backup-mål - Nagasaki. Det var også overskyet over den, men konturene av bukta var fremdeles synlige på skjermen til radarsiktet. Det var ingen steder å trekke seg tilbake, og klokken 11 02 eksploderte den fete mannen i en høyde av 500 m over industrisonen Nagasaki, omtrent 2 km nord for siktestedet.

Selv om bomben var nesten dobbelt så kraftig som "Babyen", var resultatene av eksplosjonen mer beskjedne enn i Hiroshima: 35 tusen mennesker ble drept, 60 000 ble såret.I følge japanske data er antall ofre dobbelt så mange - 70 ± 10 tusen mennesker. Byen led mindre. Den store feilen med å sikte og konfigurasjonen av byen, som ligger i dalene i to elver adskilt av åser, spilte en rolle.

Det var ikke snakk om å komme tilbake til basen. Drivstoff kan være nok bare til den alternative flyplassen i Okinawa. Da øya dukket opp i horisonten, var pilene til gassmålere allerede på null. Etter å ha avfyrt rakettfyrverkeri, klarte Sweeney å tiltrekke seg oppmerksomhet. Stripen ble frigjort, og Bokskar landet med en rett linje. Det var ikke lenger nok drivstoff til å forlate banen ...

Allerede etter krigen ble det kjent at den japanske radioavlyttingstjenesten kjørte B-29 langs hele ruten til Nagasaki. Faktum er at til tross for radio-stillhet-modus byttet bombefly kodede radiosignaler med den Tinian-basen. Disse signalene ble spilt inn av japanerne under det første angrepet på Hiroshima, og i løpet av det andre gjorde de det mulig å spore banen til flyet. Det japanske luftforsvaret var imidlertid allerede i en så beklagelig tilstand at det ikke kunne løfte en eneste jagerfly til å avskjære.

Hvordan vurdere atombombingen av Hiroshima og Nagasaki: militær bragd som stoppet krigen, eller en forbrytelse? Som for nattlig teppebombing av byer i Tyskland og Vietnam, er det selvfølgelig ikke noe å være stolt av, og var denne bombingen nødvendig?

Det er kjent at våren 1945 allerede hadde de herskende kretser i Japan allerede innsett at krigen var tapt, og begynte å forberede veien for en våpenhvile på akseptable forhold. Men Truman-regjeringen forlot denne innsatsen uten tilsyn, og forberedte seg på å legge sitt viktigste, atomære trumfkort på bordet. Potsdam-erklæringen krevde at Japan, faktisk, ubetinget overgivelse. Etter Hiroshima og Nagasaki ble overgivelsesvilkår akseptert av Japan.

Anta at Amerika i 1945 ikke ville ha atomvåpen. Da måtte amerikanerne lande direkte på de japanske øyene. Dette selskapet, ifølge noen eksperter, kan koste amerikanere tap på opptil 1 million soldater. Japanske soldater og kamikaze har allerede bevist sitt engasjement, og amerikansk opinion var allerede sjokkert over de store tapene på Iwo Jima og Okinawa. Det er riktignok allerede i 1945 at amerikanske bombefly allerede kunne raze alle japanske byer og industrivirksomheter med konvensjonelle bomber, men dette ville resultere i et mye større antall sivile tap enn i Hiroshima og Nagasaki.

Da den amerikanske ledelsen ble forlatt bruken av atomvåpen, ble den tvunget til å enten akseptere de japanske vilkårene for våpenvåpenet, eller fortsette å stryke de japanske byene og øke antallet ofre.

Etter vår mening hadde den forferdelige skjebnen til Hiroshima og Nagasaki den største innflytelsen på løpet av etterkrigstidens historie. Synet på disse japanske byene, tror vi, mer enn en gang sto i fantasien til Stalin, Eisenhower, Khrushchev og Kennedy, og lot ikke den 45 år gamle kalde krigen utvikle seg til andre verdenskrig ...

Forberedelsene til bruk av atomvåpen fortsatte etter Hiroshima og Nagasaki. I følge Groves kunne den tredje plutoniumbomben vært klar etter 13. august, andre kilder kaller den mye senere - ikke tidligere enn høsten 1945. På en eller annen måte, når de planla en mulig landing på de japanske øyene høsten 1945, planla komitéen for amerikanske stabssjefer å bruke ni atombomber. Det er vanskelig å si hvor reelle disse planene var. Overgivelsen av Japan bremset kraftig opp alt arbeidet - mot slutten av året var det bare to bomber.

Både atombomber, Enola Gay og Bockscar, har overlevd til i dag. Den første er utstilt på National Air and Space Museum i Washington, og den andre på US Air Force Museum ved Wright Patterson Air Base i Ohio.

(K. Kuznetsov, G. Dyakonov, “Luftfart og kosmonautikk”)

Relevansen av den viktigste oppgaven som ble stilt for det spesielle laboratoriet i atomkjernen (fra mars 1943 - Laboratorium nr. 2) er å utføre nødvendig forskning og sende en rapport til GKO om muligheten for å lage en uranbombe eller uranbrensel", - ble forsterket av at etterretningsinformasjonen fra 1941, som som nevnt ovenfor, av IV Kurchatov i hans brev av 27. november 1942 til V. M. Molotov, ikke inneholdt et uttømmende svar på spørsmålet om muligheten for å lage en uranbombe.

På samme tid var de eksperimentelle og teoretiske basene som ble holdt av laboratorium nr. 2 i første halvdel av 1943, og i den relativt lange påfølgende periode, ikke tilstrekkelig til å gi et klart svar på spørsmålet om atombombenes virkelighet bare på grunnlag av sin egen eksperimentelle og teoretiske data.

Etterretningsmateriell som fortsatte å komme inn, inkludert materialer som I.V. Kurchatov hadde allerede disponert våren 1943, og i hovedsak var han ikke i tvil om muligheten for en uran-235-bombe. Fra ovennevnte tilbakekalling, I.V. Kurchatov, 4. juli 1943, på en liste over amerikanske arbeider om uranproblemet mottatt gjennom etterretningskanaler, følger at han ikke lenger var bekymret for muligheten for å lage en bombe fra uranium-235, men bekymringen ble forårsaket av motsetningene i dataene fra forskjellige arbeider på fisjonstverrsnitt av uranium-235 nøytron energier. IV Kurchatov bemerket: " Dette spørsmålet er av avgjørende betydning, siden størrelsen på fisjonstverrsnittet i denne regionen ekstremt skarpt bestemmer størrelsen på uran-235-bomben og selve muligheten for implementering av en kobber uranskjel." .

Våren 1943 I.V. Kurchatov ble grunnleggende tydelig og en ny mulighet til å designe en atombombe. I et notat adressert til M.G. Pervukhina av 22. mars 1943 I.V. Kurchatov skrev: " Nylig evaluerte materialer ... antydes det at produktene med forbrenning av kjernebrensel i en "uranskjele" kan brukes i stedet for uran-235 som et materiale for en bombe. Når jeg tar med disse kommentarene, undersøkte jeg nøye de siste av verkene som ble publisert av amerikanerne i Physical Review om transuraniumelementer (ecenium-239 og eca-osmium-239) og var i stand til å etablere en ny retning for å løse hele uranproblemet ..."Det handlet om å bruke plutonium-239 i en atombombe, som IV Kurchatov kalte e-osmium-239 i sitt brev. Han skrev det." utsiktene til denne retningen er uvanlig fascinerende". "I henhold til alle eksisterende teoretiske konsepter, må nøytronet som kommer inn i eca-osmium-kjernen være ledsaget av en stor frigjøring av energi og utslipp av sekundære nøytroner, så i denne forbindelse skal den være lik uran-235. "" I virkeligheten har os-octium de samme egenskapene som uran-235, kan den isoleres fra "uran-kittelen" og brukes som et materiale for ec-osmium-bomben. Bomben vil derfor være laget av "unearthly" materiale som har forsvunnet på planeten vår..

Som du ser, med denne løsningen på hele problemet, er det ikke nødvendig å skille isotoper av uran, som brukes både som drivstoff og som eksplosiv.".

"De avdekket ekstraordinære mulighetene er selvfølgelig fremdeles stort sett uberettiget. Implementeringen deres kan tenkes bare hvis eka-osmium-239 virkelig er analog med uran-235, og hvis en "uranskjele" i tillegg kan brukes på en eller annen måte. I tillegg krever den utviklede ordningen en kvantitativ redegjørelse for alle detaljene i prosessen. Dette siste verket vil bli overlatt til meg av prof. YB Zeldovich".

Med kunngjøringen om lanseringen av den første uranskjelen i USA, som åpner for utsikter for storstilt bruk av atomenergi og produksjon av nytt spaltbart materiale med en atomvekt på 239, egnet for fremstilling av en atombombe (med henvisning til atomreaktoren E. Fermi som ble lansert 2. desember 1942 i Chicago), I.V. Kurchatov ble introdusert i juli 1943, kort tid etter å ha mottatt denne meldingen gjennom etterretningskanaler.

Han berømmet det faktum at verdens første atomreaktor ble lansert i USA. I sitt svar på nevnte etterretningsmateriell skrev han: " Det vurderte materialet inneholder en ekstremt viktig melding om lanseringen av den første uran-grafittkjelen i Amerika - en melding om en hendelse som ikke kan evalueres på annen måte enn som det største fenomenet innen verdensvitenskap og teknologi"

Det skal bemerkes at i den allerede omtalte rapporten fra den engelske "Committee MAUD", som kom inn i Sovjetunionen gjennom etterretningskanaler i 1941 og som I.V. ble kjent med i slutten av 1942 Kurchatov ble det sagt at et element med en masse på 239 svært sannsynlig vil ha fisjoneringsegenskaper som ligner på uran-235, og kan brukes som eksplosiv i en atombombe (se).

Et mystisk apparat som er i stand til å gi ut gigajoules av energi over en ubeskrivelig kort tid, er omgitt av uhyggelig romantikk. Unødvendig å si at over hele verden ble arbeidet med atomvåpen dypt klassifisert, og selve bomben var gjengrodd med en masse sagn og myter. La oss prøve å takle dem i orden.

Ingenting er så interessant som atombomben

Bombesladestruktur

August 1945 Ernest Orlando Lawrence i Atomic Bomb Laboratory

1954 år. Åtte år etter eksplosjonen ved Bikini Atoll fant japanske forskere et høyt nivå av stråling i fisk fanget i lokale farvann

Kritisk masse

Alle hørte at det er en viss kritisk masse som må oppnås for at en kjernekjerneaksjon skal begynne. Men bare for at det kan oppstå en reell atomeksplosjon, er ikke en kritisk masse nok - reaksjonen vil stoppe nesten umiddelbart før merkbar energi kan frigjøres. For en fullblåst eksplosjon på flere kiloton eller titalls kiloton, må du samtidig samle to eller tre, og helst fire til fem kritiske masser.

Det virker åpenbart at du trenger å lage to eller flere deler av uran eller plutonium og koble dem til rett tid. I rettferdighet må det sies at fysikere tenkte det samme da de tok opp byggingen av en atombombe. Men virkeligheten har gjort justeringer.

Fakta er at hvis vi hadde veldig rent uran-235 eller plutonium-239, kunne vi ha gjort det, men forskere måtte takle ekte metaller. Berikende naturlig uran, du kan lage en blanding som inneholder 90% uran-235 og 10% uran-238, forsøk på å bli kvitt resten av uran-238 fører til en veldig rask prisøkning på dette materialet (det kalles sterkt beriket uran). Plutonium-239, som oppnås i en kjernefysisk reaktor fra uranium238 ved spaltning av uran-235, inneholder nødvendigvis en blanding av plutonium-240.

Isotopene uranium235 og plutonium239 kalles jevn-odde, siden kjernene i deres atomer inneholder et jevnt antall protoner (92 for uran og 94 for plutonium) og et oddetall antall nøytroner (henholdsvis 143 og 145). Alle de jevn-rare kjernene til tunge elementer har en felles egenskap: de deler seg sjelden spontant (forskere sier "spontant"), men de deler seg lett når et nøytron kommer inn i kjernen.

Uran-238 og plutonium-240 er jevn. Tvert imot, de deler praktisk talt ikke nøytroner med små og moderate energier, som flyr ut fra spaltelige kjerner, men så hundre eller titusenvis av ganger oftere de spontant danner en dannelse av en nøytronbakgrunn. Denne bakgrunnen gjør det veldig vanskelig å lage atomvåpen, fordi det forårsaker et for tidlig innsett av reaksjonen før de to detaljene i siktelsen møtes. På grunn av dette må deler av den kritiske massen være plassert langt nok fra hverandre i en enhet forberedt for eksplosjon og kobles sammen med høy hastighet.

Pistolbombe

Imidlertid falt bomben på Hiroshima 6. august 1945, ble laget nøyaktig i henhold til ovenstående opplegg. De to delene, målet og kulen, var laget av høyt beriket uran. Målet var en sylinder med en diameter på 16 cm og en høyde på 16 cm. I midten var et hull med en diameter på 10 cm. En kule ble laget i samsvar med dette hullet. Totalt inneholdt bomben 64 kg uran.

Målet var omgitt av et skall, der det indre laget var laget av wolframkarbid, og det ytre laget av stål. Hensikten med skallet var todelt: å holde kulen når den holder seg fast i målet, og å gjenspeile minst en del av nøytronene som sendes ut fra uran. Gitt nøytronreflektoren utgjorde 64 kg 2,3 kritiske masser. Hvordan skjedde dette, fordi hver av bitene var subkritiske? Faktum er at ved å fjerne den midterste delen fra sylinderen, reduserer vi dens gjennomsnittlige tetthet og den kritiske masseverdien øker. Dermed kan massen til denne delen overstige den kritiske massen for et solid stykke metall. Men å øke massen til en kule på denne måten er umulig, fordi den må være solid.

Både målet og kulen var samlet fra biter: et mål på flere ringer med liten høyde, og en kule på seks skiver. Årsaken er enkel - uranfugler burde ha vært små i størrelse, fordi i fremstillingen (støping, pressing) av billetten, skulle den totale mengden uran ikke komme i nærheten av den kritiske massen. Kulen var innelukket i et tynnvegget rustfritt stålskall, med et volframkarbidlokk, som et målskall.

For å rette kulen mot midten av målet, bestemte vi oss for å bruke tønnen til en konvensjonell 76,2 mm luftfartøyspistol. Derfor kalles denne typen bomber noen ganger en kanonbombe. Tønnen ble boret fra innsiden til 100 mm, slik at et så uvanlig prosjektil kom inn i den. Tønnens lengde var 180 cm. Et vanlig røykfritt pulver ble lastet inn i ladekammeret, som avfyrte en kule med en hastighet på omtrent 300 m / s. Og den andre enden av tønnen ble presset inn i hullet i skallet på målet.

Denne designen hadde mange ulemper.

Det var uhyrlig farlig: etter at pulveret ble lastet inn i ladekammeret, ville enhver ulykke som kunne tenne den føre til eksplosjonen av bomben på full kraft. På grunn av dette var pyroxylin allerede ladet i lufta da flyet fløy til målet.

I en flyulykke kunne urandeler koble seg sammen uten krutt, bare fra et sterkt slag mot bakken. For å unngå dette var kulaens diameter en brøkdel av en millimeter større enn diameteren til kanalen i tønden.

Hvis bomben falt i vannet, kan reaksjonen på grunn av retardasjonen av nøytroner i vannet begynne selv uten å koble til delene. Det er sant at i dette tilfellet er en atomeksplosjon usannsynlig, men det vil være en termisk eksplosjon, med spredning av uran over et stort territorium og radioaktiv forurensning.

Lengden på en bombe av dette designet oversteg to meter, og dette er praktisk talt uimotståelig. Tross alt ble en kritisk tilstand nådd, og reaksjonen begynte da det fortsatt var en god halvmeter før kulen stoppet!

Endelig var denne bomben veldig bortkastet: mindre enn 1% av uran hadde tid til å reagere i den!

Fordelen med kanonbomben var nøyaktig en: den kunne ikke svikte. De hadde ikke en gang til å teste henne! Men amerikanerne måtte teste plutoniumbomben: utformingen av den var for ny og komplisert.

Plutonium fotball

Da det viste seg at til og med en liten (mindre enn 1%!) Blanding av plutonium-240 gjør det umulig for kanonen å sette sammen en plutoniumbombe, ble fysikere tvunget til å lete etter andre måter å få kritisk masse på. Og nøkkelen til plutoniumeksplosiver ble funnet av mannen som senere ble den mest berømte "kjernefysiske spion", den britiske fysikeren Klaus Fuchs.

Ideen hans, senere kalt "implosjon", var å danne en konvergerende sfærisk sjokkbølge fra en divergerende, ved bruk av de såkalte eksplosive linsene. Denne sjokkbølgen skulle komprimere et stykke plutonium slik at dens tetthet doblet seg.

Hvis en reduksjon i tetthet forårsaker en økning i kritisk masse, bør en økning i tetthet redusere den! For plutonium er dette spesielt sant. Plutonium er et veldig spesifikt materiale. Når et stykke plutonium blir avkjølt fra smeltepunktet til romtemperatur, gjennomgår det fire faseoverganger. Med sistnevnte (ca. 122 grader), hopper densiteten med 10%. Dessuten vil enhver casting uunngåelig sprekke. For å unngå dette er plutonium legert med noe trivalent metall, da blir løs tilstand stabil. Du kan bruke aluminium, men i 1945 fryktet man at alfapartikler som ble avgitt fra plutoniumkjerner under deres forfall, ville slå ut frie nøytroner fra aluminiumskjerner, noe som øker den allerede merkbare nøytronbakgrunnen, så gallium ble brukt i den første atombomben.

En kule med en diameter på bare 9 cm og en vekt på omtrent 6,5 kg ble laget av en legering inneholdende 98% plutonium-239, 0,9% plutonium-240 og 0,8% gallium. I midten av ballen var et hulrom med en diameter på 2 cm, og den besto av tre deler: to halvdeler og en sylinder med en diameter på 2 cm. Denne sylinderen fungerte som en stopper som en initiator kunne settes inn i det indre hulrommet - en kilde til nøytroner som utløste da en bombe eksploderte. Alle tre delene måtte fornikles fordi plutonium oksideres veldig aktivt av luft og vann og er ekstremt farlig hvis det kommer inn i menneskekroppen.

Ballen var omgitt av en nøytronreflektor fra naturlig uran238 7 cm tykt og veide 120 kg. Uran er en god reflektor for raske nøytroner, og det samlede systemet var bare litt subkritisk, så i stedet for en plutoniumplugg ble kadmiumabsorberende nøytroner satt inn. Reflektoren tjente også til å beholde alle detaljene i den kritiske enheten under reaksjonen, ellers var det meste av plutonium spredt, og hadde ikke tid til å ta del i kjernefysiske reaksjon.

Så kom et 11,5 cm lag med aluminiumslegering som veide 120 kg. Hensikten med laget er det samme som for opplysning på linsene på linser: sørg for at eksplosjonsbølgen trenger inn i uran-plutonium-enheten, i stedet for å reflektere fra den. Denne refleksjonen skyldes den store forskjellen i tettheten av eksplosiver og uran (ca. 1:10). I sjokkbølgen, etter kompresjonsbølgen, er det dessuten en rarefaksjonsbølge, den såkalte Taylor-effekten. Aluminiumslaget dempet rarefaction-bølgen, noe som reduserte effekten av eksplosiver. Aluminium måtte doperes med bor, som absorberte nøytroner som ble avgitt fra kjernen i aluminiumatomer under påvirkning av alfa-partikler som følge av forfall av uran-238.

Til slutt var de “eksplosive linsene” utenfor. Det var 32 av dem (20 sekskantede og 12 femkantede), de dannet en struktur som ligner en fotball. Hver linse besto av tre deler, den midterste var laget av spesielle "sakte" eksplosiver, og de ytre og indre av "raske". Den ytre delen var sfærisk på utsiden, men inne i den hadde den et konisk hulrom, som på en kumulativ ladning, men dens formål var annerledes. Denne kjeglen var fylt med langsomme eksplosiver, og ved grensesnittet var det en brytning av eksplosjonsbølgen som en vanlig lysbølge. Men likheten her er veldig betinget. Formen på denne kjeglen er faktisk en av de virkelige hemmelighetene til en atombombe.

I midten av 40-årene i verden var det ingen slike datamaskiner som det ville være mulig å beregne formen til slike linser på, og viktigst av alt - det var ikke en passende teori. Derfor ble de utelukkende laget av prøving og feiling. Jeg måtte utføre mer enn tusen eksplosjoner - og ikke bare utføre, men å fotografere med spesielle høyhastighets-kameraer, og registrere parametrene til eksplosjonsbølgen. Da den reduserte versjonen ble utarbeidet, viste det seg at eksplosivene ikke skalerte så lett, og det var nødvendig å justere de gamle resultatene sterkt.

Formens nøyaktighet måtte observeres med en feil på under en millimeter, og sprengstoffets sammensetning og ensartethet bør opprettholdes med ekstrem omhu. Deler kunne bare lages ved støping, så ikke alle eksplosiver var egnet. Raske eksplosiver var en blanding av RDX og TNT, med RDX som var dobbelt så stor. Sakte - den samme TNT, men med tilsetning av et inert bariumnitrat. Hastigheten til detonasjonsbølgen i det første eksplosivet er 7,9 km / s, og i den andre - 4,9 km / s.

Detonatorene ble montert i midten av den ytre overflaten av hver linse. Alle 32 detonatorer skal ha jobbet samtidig med uhørt nøyaktighet - mindre enn 10 nanosekunder, det vil si milliarddels sekund! Dermed skal fronten av sjokkbølgen ikke ha blitt forvrengt med mer enn 0,1 mm. Med samme nøyaktighet var det nødvendig å kombinere de konjugerte overflatene på linsene, og likevel var feilen i deres fremstilling ti ganger større! Jeg måtte tulle og bruke mye toalettpapir og skottebånd for å kompensere for unøyaktigheter. Men systemet har blitt litt som en teoretisk modell.

Jeg måtte finne opp nye detonatorer: de gamle ga ikke skikkelig synkronisering. De ble laget på grunnlag av ledninger som eksploderte under en kraftig puls med elektrisk strøm. For deres drift var det behov for et batteri med 32 høyspentkondensatorer og samme antall høyhastighetsstoppere - en for hver detonator. Hele systemet, sammen med batterier og en lader for kondensatorer, veide nesten 200 kg i den første bomben. Sammenlignet med vekten på eksplosivene, som tok 2,5 tonn, var det imidlertid litt.

Til slutt ble hele strukturen innelukket i et sfærisk duraluminlegeme, som besto av et bredt belte og to deksler - øvre og nedre, alle disse delene ble satt sammen på bolter. Utformingen av bomben gjorde det mulig å montere den uten en plutoniumkjerne. For å få plutonium på plass sammen med et stykke uranreflektor, ble det øvre husdekselet skrudd av og en eksplosiv linse ble fjernet.

Krigen med Japan var i ferd med å avslutte, og amerikanerne hadde det travelt. Men implosjonsbomben måtte testes. Denne operasjonen fikk kodenavnet “Trinity” (“Trinity”). Ja, atombomben skulle demonstrere makt, som tidligere bare var tilgjengelig for gudene.

Strålende suksess

Teststedet ble valgt i delstaten New Mexico, på et sted med det pittoreske navnet Giernadadel Muerto (Death Path) - territoriet var en del av Alamagordo-artilleriområdet. Bomben begynte å bli samlet 11. juli 1945. 14. juli ble den løftet til toppen av et spesielt konstruert tårn 30 m høyt, ledninger ble koblet til detonatorene, og de siste stadiene av forberedelser relatert til et stort antall måleutstyr begynte. 16. juli 1945, klokka halv fem om morgenen, ble enheten sprengt.

Temperaturen i sentrum av eksplosjonen når flere millioner grader, så utbruddet av en atomeksplosjon er mye lysere enn solen. Ildkulen holder i flere sekunder, begynner deretter å heve seg, mørkere, fra hvitt blir den oransje, deretter lilla, og den nå berømte kjernesampien dannes. Den første soppskyen steg til 11 km.

Energien til eksplosjonen var mer enn 20 ct av TNT-ekvivalent. Det meste av måleutstyret ble ødelagt, fordi fysikere regnet med 510 tonn og satte utstyret for nær. Resten var suksess, strålende suksess!

Men amerikanerne ble møtt med uventet radioaktiv forurensning av området. En plysj av radioaktivt nedfall strekker seg 160 km mot nordøst. En del av befolkningen måtte evakueres fra den lille byen Bingham, men minst fem lokale innbyggere fikk doser opp til 5760 røntgenstråler.

Det viste seg at for å unngå smitte, må bomben detoneres i tilstrekkelig stor høyde, minst halvannen kilometer, for deretter å spre produktene fra radioaktivt forfall over et område på hundretusener eller til og med millioner kvadratkilometer og oppløses i den globale strålingsbakgrunnen.

En andre bombe av dette designet ble droppet på Nagasaki 9. august, 24 dager etter denne testen og tre dager etter bombingen av Hiroshima. Siden den gang har nesten alle atomvåpen brukt implosjonsteknologi. Den første sovjetiske bomben RDS-1, testet 29. august 1949, ble laget på samme måte.

Nord-Korea truer USA med tester av en kraftig hydrogenbombe i Stillehavet. Japan, som kan bli berørt av rettssakene, kalte DPRK-planene helt uakseptable. Presidentene Donald Trump og Kim Jong-un sverger i et intervju og snakker om en åpen militær konflikt. For de som ikke forstår atomvåpen, men ønsker å være i emnet, har Futurist satt sammen en guide.

Hvordan fungerer et atomvåpen?

Som en vanlig dynamittkontroll brukes energi i en atombombe. Den frigjøres bare, ikke i løpet av en primitiv kjemisk reaksjon, men i komplekse kjernefysiske prosesser. Det er to hovedmåter å frigjøre kjerneenergi fra et atom. den kjernefysisk fisjon kjernen i et atom brytes opp i to mindre fragmenter med et nøytron. Kjernefusjon - prosessen som solen genererer energi - innebærer forening av to mindre atomer med dannelse av et større. I enhver prosess, deling eller fusjon frigjøres store mengder termisk energi og stråling. Avhengig av om fisjon eller fusjon brukes, er bomber delt inn i kjernefysisk (atomisk) og termonukleære .

Og kan du utdype kjernefysisk fisjon?

Eksplosjonen av atombomben over Hiroshima (1945)

Som du husker, består et atom av tre typer subatomære partikler: protoner, nøytroner og elektroner. Midten av atomet ringte kjernen består av protoner og nøytroner. Protoner er positivt ladet, elektronene er negativt ladet, og nøytroner har ingen lading i det hele tatt. Proton-elektronforholdet er alltid ett til ett, derfor har atomet som helhet en nøytral ladning. For eksempel har et karbonatom seks protoner og seks elektroner. Partikler holdes sammen av en grunnleggende styrke - sterkt kjernefysisk samspill .

Egenskapene til et atom kan variere betydelig avhengig av hvor mange forskjellige partikler det inneholder. Hvis du endrer antall protoner, vil du ha et annet kjemisk element. Hvis du endrer antall nøytroner, får du isotop det samme elementet som du har i hendene. For eksempel har karbon tre isotoper: 1) karbon-12 (seks protoner + seks nøytroner), en stabil og ofte forekommende elementform, 2) karbon-13 (seks protoner + syv nøytroner), som er stabil, men sjelden, og 3) karbon -14 (seks protoner + åtte nøytroner), som er sjelden og ustabil (eller radioaktiv).

De fleste atomkjerner er stabile, men noen av dem er ustabile (radioaktive). Disse kjernene avgir spontant partikler som forskere kaller stråling. Denne prosessen kalles radioaktivt forfall . Det er tre typer forfall:

Alfa-forfall : Kjernen avgir en alfapartikkel - to protoner og to nøytroner bundet sammen. Beta forfall : et nøytron blir til et proton, elektron og antineutrino. Det kastede elektronet er en beta-partikkel. Spontan inndeling: kjernen splittes i flere deler og avgir nøytroner, og avgir også en puls av elektromagnetisk energi - en gammastråle. Det er sistnevnte type forfall som brukes i en atombombe. Gratis nøytroner som kastes ut som et resultat av fisjon begynner kjedereaksjon som frigjør en enorm mengde energi.

Hva er atombomber laget av?

De kan være laget av uran-235 og plutonium-239. Uran finnes i naturen som en blanding av tre isotoper: 238 U (99,2745% naturlig uran), 235 U (0,72%) og 234 U (0,0055%). Den vanligste 238 U støtter ikke en kjedereaksjon: bare 235 U er i stand til dette. For å oppnå maksimal eksplosjonskraft, er det nødvendig at innholdet av 235 U i bombens "fylling" er minst 80%. Derfor er uran kunstig enrich . For dette er blandingen av uranisotoper delt i to deler, slik at en av dem inneholder mer enn 235 U.

Vanligvis når isotoper er separert, er det mye utarmet uran igjen som ikke kan inngå i en kjedereaksjon - men det er en måte å få det til å gjøre det. Fakta er at plutonium-239 ikke forekommer i naturen. Men det kan oppnås ved å bombardere 238 U med nøytroner.

Hvordan måles kraften deres?

Kraften til en kjernefysisk og termonukleær ladning måles i TNT-ekvivalent - mengden trinitrotoluen som må sprenges for å oppnå et lignende resultat. Det måles i kiloton (kt) og megaton (MT). Kraften til ultra-små atomvåpen er mindre enn 1 kt, mens ultra-kraftige bomber produserer mer enn 1 mt.

Kraften til den sovjetiske tsarbomben var ifølge forskjellige kilder fra 57 til 58,6 megaton TNT, kraften til den termonukleære bomben, som DPRK testet i begynnelsen av september, utgjorde omtrent 100 kiloton.

Hvem skapte atomvåpnene?

Den amerikanske fysikeren Robert Oppenheimer og general Leslie Groves

På 1930-tallet, en italiensk fysiker Enrico Fermi demonstrert at elementer bombardert av nøytroner kan konverteres til nye elementer. Resultatet av dette arbeidet var funnet sakte nøytroner , samt oppdagelsen av nye elementer som ikke er representert på det periodiske systemet. Kort tid etter oppdagelsen av Fermi, tyske forskere Otto Gan og Fritz Strassman de bombarderte uran med nøytroner, noe som resulterte i dannelsen av en radioaktiv isotop av barium. De konkluderte med at nøytroner med lav hastighet får urankjernen til å bryte i to mindre deler.

Dette arbeidet begeistret hele verdens sinn. Ved Princeton University Niels bohr jobbet med John Wheeler å utvikle en hypotetisk modell av delingsprosessen. De antydet at uran-235 gjennomgår splittelse. Omtrent samtidig fant andre forskere at splittingsprosessen førte til dannelse av enda flere nøytroner. Dette fikk Bohr og Wheeler til å stille et viktig spørsmål: kunne frie nøytroner skapt som et resultat av fisjon starte en kjedereaksjon som ville frigjøre en enorm mengde energi? I så fall kan vi lage våpen med ufattelig makt. Forutsetningene deres ble bekreftet av en fransk fysiker Frederic Joliot-Curie . Hans konklusjon var drivkraft for utvikling av atomvåpen.

Fysikere fra Tyskland, England, USA og Japan arbeidet med å lage atomvåpen. Før andre verdenskrig Albert Einstein skrev til presidenten i USA Franklin Roosevelt at Nazi-Tyskland planlegger å tømme uranium-235 og lage en atombombe. Nå viste det seg at Tyskland langt fra hadde gjennomført en kjedereaksjon: De jobbet med en "skitten", høyst radioaktiv bombe. Uansett er det den amerikanske regjeringen har gitt opp alle anstrengelser for å lage en atombombe så snart som mulig. Manhattan Project ble lansert, ledet av en amerikansk fysiker Robert Oppenheimer og generelt Leslie Groves . Det ble deltatt av prominente forskere som emigrerte fra Europa. Sommeren 1945 ble atomvåpen opprettet basert på to typer spaltbart materiale - uran-235 og plutonium-239. En bombe, plutoniumet "Little One", ble detonert under testene, og to til, uranet "Kid" og plutoniumet "Fat" ble droppet på de japanske byene Hiroshima og Nagasaki.

Hvordan fungerer en termonukleær bombe og hvem oppfant den?

Fusjonsbombe basert på reaksjon atomfusjon . I motsetning til kjernefysjon, som kan oppstå både spontant og ufrivillig, er atomfusjon umulig uten tilførsel av ekstern energi. Atomkjerner er positivt ladet - så de frastøter hverandre. Denne situasjonen kalles Coulomb-barrieren. For å overvinne frastøtning, er det nødvendig å spre disse partiklene til vanvittige hastigheter. Dette kan gjøres ved en veldig høy temperatur - i størrelsesorden flere millioner Kelvin (derav navnet). Termonukleære reaksjoner er av tre typer: selvopprettholdende (forekommer i tarmene til stjernene), kontrollerte og ukontrollerte eller eksplosive - de brukes i hydrogenbomber.

Enrico Fermi foreslo ideen om en bombe med termonukleær fusjon initiert av en atomladning Edward Teller tilbake i 1941, helt i begynnelsen av Manhattan-prosjektet. Men da var ikke denne ideen etterspurt. Utviklingsteller forbedret Stanislav Ulam gjør ideen om en termonukleær bombe gjennomførbar i praksis. I 1952 ble den første termonukleære eksplosjonsanordningen testet på Envetok-atollen under Operation Ivy Mike. Det var imidlertid en laboratorieprøve, uegnet til militære operasjoner. Et år senere detonerte Sovjetunionen verdens første termonukleære bombe, satt sammen av design av fysikere Andrei Sakharov og Julia Hariton . Enheten lignet en lagkake, så det formidable våpenet ble kalt "Puff". I løpet av den videre utviklingen ble den kraftigste bomben på jorden, tsarbomben eller Kuzkin-moren født. I oktober 1961 ble den testet på skjærgården Novaya Zemlya.

Hva er termonukleære bomber laget av?

Hvis du trodde det hydrogen og termonukleære bomber er to forskjellige ting, du tok feil. Disse ordene er synonyme. Det er hydrogen (eller rettere sagt, isotoper - deuterium og tritium) som er nødvendig for å utføre en termonukleær reaksjon. Imidlertid er det en vanskelighet: for å detonere en hydrogenbombe, må du først få en høy temperatur under en normal atomeksplosjon - først da vil atomkjerner begynne å reagere. Derfor, for den termonukleære bomben, spiller konstruksjonen en viktig rolle.

To ordninger er kjent. Den første er Sakharov “puff”. I sentrum var en atomdetonator, som var omgitt av lag med litiumdeuterid blandet med tritium, som var ispedd lag med anriket uran. Denne designen gjorde det mulig å oppnå kraft innen 1 Mt. Den andre er den amerikanske Teller-Ulam-ordningen, der atombomben og hydrogenisotoper var plassert hver for seg. Det så ut slik: nedenfor - en beholder med en blanding av flytende deuterium og tritium, i midten av det var en "tennplugg" - en plutoniumstav, og over - en vanlig atomladning, og alt dette i et skall laget av tungmetall (for eksempel utarmet uran). De raske nøytronene som genereres under eksplosjonen forårsaker atomiske fisjonreaksjoner i uranskallet og tilfører energi til eksplosjonens totale energi. Tillegg av flere lag litiumdeuterid uran-238 lar deg lage skjell med ubegrenset kraft. I 1953, en sovjetisk fysiker Victor Davidenko gjentok tilfeldigvis ideen om Teller - Ulam, og på dens grunnlag kom Sakharov med et flertrinns opplegg som tillot å skape våpen med enestående makt. Det var i henhold til en slik ordning at “Kuzkina-mor” jobbet.

Hvilke andre bomber er det?

Det er fortsatt nøytroner, men dette er generelt skremmende. Faktisk er en nøytronbombe en termonukleær bombe med lav effekt, 80% av eksplosjonsenergien er stråling (nøytronstråling). Det ser ut som en vanlig atomkraftladning med lav effekt, som en blokk med en berylliumisotop blir lagt til - en nøytronkilde. En eksplosjon av en kjernefysisk ladning utløser en termonukleær reaksjon. Denne typen våpen ble utviklet av en amerikansk fysiker Samuel Cohen . Det ble antatt at nøytronvåpen ødelegger alt som lever, selv i tilfluktsrom, men omfanget av ødeleggelse av slike våpen er lite, siden atmosfæren sprer strømmen av raske nøytroner, og sjokkbølgen på store avstander er sterkere.

Men hva med koboltbomben?

Nei, sønn, dette er fantastisk. Offisielt har ingen land koboltbomber. Teoretisk er dette en termonukleær bombe med et koboltskall, som gir sterk radioaktiv forurensning av området selv med en relativt svak atomeksplosjon. 510 tonn kobolt er i stand til å infisere hele jordoverflaten og ødelegge alt liv på planeten. fysiker Leo Sylard , som beskrev denne hypotetiske konstruksjonen i 1950, kalte den Dommedagsmaskinen.

Hva er kjøligere: en atombombe eller en termonukleær?

Fullskala modell av "Tsar bomb"

Hydrogenbomben er mye mer avansert og teknologisk avansert enn atombomben. Eksplosjonskraften overstiger langt den atomare og er bare begrenset av antall tilgjengelige komponenter. I en termonukleær reaksjon frigjøres mye mer energi for hver nukleon (de såkalte bestandskjerne, protoner og nøytroner) enn i en kjernefysisk reaksjon. For eksempel blir det produsert 0,9 MeV (megaelektron-volt) i fisjonen av en urankjerne, og i syntesen av en heliumkjerne fra hydrogenkjerner frigjøres en energi på 6 MeV.

Som bomber levere til målet?

Først ble de droppet fra fly, men luftvernsystemer ble stadig forbedret, og det var urimelig å levere atomvåpen på denne måten. Med veksten i produksjonen av rakettteknologi ble alle rettigheter til levering av atomvåpen overført til ballistiske og cruisemissiler av forskjellige baser. Derfor betyr en bombe nå ikke en bombe, men et stridshode.

Det er en oppfatning at den nordkoreanske hydrogenbomben er for stor til å kunne monteres på en rakett. Derfor, hvis Demokratisk republikk-republikk-presidenten bestemmer seg for å bringe trusselen til liv, vil den bli ført med skip til eksplosjonsstedet.

Hva er konsekvensene av en atomkrig?

Hiroshima og Nagasaki er bare en liten del av den mulige apokalypsen. For eksempel er hypotesen om en "kjernevinter" kjent, som ble fremmet av den amerikanske astrofysikeren Karl Sagan og den sovjetiske geofysikeren Georgy Golitsyn. Det antas at eksplosjonen av flere atomstridshoder (ikke i ørkenen eller vannet, men i befolkede områder) vil forårsake mye brann og en stor mengde røyk og sot vil søl ut i atmosfæren, noe som vil føre til global avkjøling. Hypotesen kritiseres ved å sammenligne effekten med vulkansk aktivitet, som har en ubetydelig effekt på klimaet. I tillegg har noen forskere bemerket at global oppvarming er mer sannsynlig enn avkjøling, men begge sider håper at vi aldri vil vite det.

Er kjernevåpen tillatt?

Etter et våpenløp på 1900-tallet ombestemte land seg og bestemte seg for å begrense bruken av atomvåpen. FN vedtok traktater om ikke-spredning av atomvåpen og forbud mot kjernefysisk testing (sistnevnte ble ikke undertegnet av de unge atomkraftene India, Pakistan og DPRK). I juli 2017 ble en ny traktat mot forbud mot atomvåpen vedtatt.

"Hver statspart forplikter seg til aldri under noen omstendigheter å utvikle, teste, produsere, produsere, på annen måte anskaffe, besitte eller lagre atomvåpen eller andre atomeksplosive enheter," lyder den første artikkelen i traktaten .

Dokumentet vil imidlertid ikke tre i kraft før 50 stater har ratifisert det.