Како што е познато, во средината на 20-тите години, англискиот астрофизичар Едингтон сугерираше дека изворот на енергија за ѕвездите може да бидат реакции на нуклеарна фузија (фузија на лесни атомски јадра во потешки. Ултра високи температури и притисоци во внатрешноста на ѕвездите создадете ги потребните услови за ова Во нормални (копнени) услови, кинетичката енергија на јадрата на лесните атоми е премногу мала за нив, откако ја надминаа електростатската одбивност, да се приближат и да влезат во нуклеарна реакција со судир на јадрата на лесните елементи забрзани до големи брзини и Е. Волтон го користел овој метод во нивните експерименти извршени во Кембриџ (Велика Британија) со протони забрзани во електрично поле, а интеракцијата на протоните со јадрата на литиумот била забележана во 1938 година. од тројца физичари независно еден од друг, откриени се два циклуса на термонуклеарни реакции на претворање на водород во хелиум, кои се извор на енергија за ѕвездите: - протон-протон (Г. Bethe и C. Critchfield) и јаглерод-азот (G. Bethe и K. Weizsäcker). Така, теоретската можност за добивање енергија преку нуклеарна фузија била позната уште пред војната. Прашањето беше да се создаде функционален технички уред што ќе овозможи на Земјата да се создадат услови неопходни за почеток на реакции на фузија. За ова беа потребни температури од милион степени и ултра високи притисоци. Во 1944 г Во Германија, во лабораторијата на Дибнер, беше извршена работа за иницирање на термонуклеарно спојување со компресирање на нуклеарно гориво со детонирање на обликувани полнења на конвенционален експлозив (види „Ураниумски проект на нацистичка Германија“). Сепак, овие работи не го дадоа посакуваниот резултат, како што е сега јасно, поради недоволниот притисок и температура. САД Идејата за бомба заснована на термонуклеарна фузија иницирана од атомско полнење ја предложил Е. Ферми на неговиот колега Е. Телер (кој се смета за „татко“ на термонуклеарната бомба) уште во 1941 година. Во 1942 г Се појави конфликт помеѓу Опенхајмер и Телер затоа што вториот беше „навреден“ од фактот што позицијата шеф на теоретскиот оддел не му беше дадена. Како резултат на тоа, Опенхајмер го отстрани Телер од проектот за атомска бомба и го префрли да ја проучува можноста за користење на реакцијата на фузија на хелиум од тешките водородни јадра (деутериум) за создавање ново оружје. Телер започна да создаде уред наречен „класичен супер“ (во советската верзија, „цевка“). Идејата беше да се запали термонуклеарна реакција во течен деутериум користејќи топлина од експлозија на атомски полнеж. Но, наскоро стана јасно дека атомската експлозија не била доволно жешка и не ги обезбедила потребните услови за „горење“ на деутериум. За започнување на реакциите на синтезата, неопходно беше да се внесе тритиум во смесата. Реакцијата на деутериум со тритиум требаше да ја зголеми температурата до условите на синтеза на деутериум-деутериум. Но, тритиумот, поради неговата радиоактивност (полуживот од само 12 години), практично не се појавува во природата и мора да се произведува вештачки во реактори за фисија. Ова го направи поскап за еден ред на големина од плутониумот за оружје. Покрај тоа, на секои 12 години, половина од добиениот тритиум едноставно исчезнуваше како резултат на радиоактивното распаѓање. Употребата на гасовит деутериум и тритиум како нуклеарно гориво беше невозможна и беше неопходно да се користи течен гас, што ги направи експлозивните направи несоодветни за практична употреба. Истражувањето на проблемите на „класичниот супер“ продолжи во САД до крајот на 1950 година. кога се покажа дека и покрај големите количини тритиум, невозможно е да се постигне стабилно термонуклеарно согорување во таков уред. Истражувањето дојде во ќорсокак. Во април 1946 г Во Лос Аламос се одржа таен состанок на кој се разговараше за резултатите од американската работа на хидрогенската бомба. Некое време по состанокот, тој ги предаде материјалите поврзани со овие дела на претставници на советското разузнавање, а тие стигнаа до нашите физичари. На почетокот на 1950 г К. Фукс беше уапсен и овој извор на информации „пресуши“. Кон крајот на август 1946 г Е. Телер изнесе алтернативна идеја за „класичниот супер“, кој го нарече „Бардилник“. Оваа опција беше користена во СССР од А. Сахаров под името „лиснато тесто“, но никогаш не беше имплементирана во САД. Идејата беше да се опкружи јадрото на фисилна атомска бомба со слој од термонуклеарно гориво направено од мешавина на деутериум и тритиум. Зрачењето од атомска експлозија може да компресира 7-16 слоеви гориво прошарани со слоеви на фисилен материјал и да го загрее на приближно иста температура како и самото фисилно јадро. Ова повторно бараше употреба на многу скап и незгоден тритиум. Термонуклеарното гориво беше опкружено со обвивка од ураниум-238, која во првата фаза делуваше како топлински изолатор, спречувајќи ја енергијата да ја напушти капсулата со горивото. Без него, запаливите материи што се состојат од лесни елементи би биле апсолутно транспарентни за топлинското зрачење и не би се загреале на високи температури. Непроѕирниот ураниум, апсорбирајќи ја оваа енергија, врати дел од него назад во горивото. Покрај тоа, тие ја зголемуваат компресијата на горивото со инхибиција на неговото термичко проширување. Во втората фаза, ураниумот претрпе распаѓање поради неутроните произведени за време на фузијата, ослободувајќи дополнителна енергија. Во септември 1947 г Телер предложи користење на ново термонуклеарно гориво - литиум-6 деутерид, што е цврста супстанција во нормални услови. Литиумот апсорбира неутрон и се подели на хелиум и тритиум, ослободувајќи дополнителна енергија, што дополнително ја зголеми температурата, помагајќи да започне фузијата. Идејата за „лиснато тесто“ ја користеле и британските физичари при создавањето на нивната прва бомба. Но, како слепа гранка на развојот на термонуклеарни системи, оваа шема изумре. Предлогот предложен во 1951 година овозможи да се пренесе развојот на термонуклеарното оружје на практично ниво. Соработникот на Телер Станислав Улам создаде нова шема. За да се иницира термонуклеарна фузија, беше предложено да се компресира термонуклеарното гориво користејќи зрачење од примарната реакција на фисија, наместо ударен бран (т.н. идеја за „имплозија на зрачење“), а исто така да се постави термонуклеарното полнење одделно од примарното нуклеарно компонента на бомбата - активирањето (шема во две фази ). Имајќи предвид дека при типична атомска експлозија, 80% од енергијата се ослободува во форма на рендгенски зраци, а околу 20% во форма на кинетичка енергија на фрагменти од фисија, и дека рендгенските зраци се многу побрзи од ширењето (на со брзина од околу 1000 km/s) остатоци од плутониум, оваа шема овозможи да се компресира контејнерот со термонуклеарно гориво од втората фаза пред да започне неговото интензивно загревање. Овој модел на американската хидрогенска бомба беше наречен Улама-Тлер. Во пракса, сè се случува на следниов начин. Компонентите на бомбата се поставени во цилиндрична обвивка со чкрапало на едниот крај. Термонуклеарното гориво во форма на цилиндар или елипсоид се става во куќиште направено од многу густ материјал - ураниум, олово или волфрам. Во внатрешноста на цилиндерот аксијално е поставена прачка од Pu-239 или U-235, со дијаметар од 2-3 cm. Целиот преостанат простор во куќиштето е исполнет со пластика. Кога активирањето е детонирано, испуштените рендгенски зраци го загреваат ураниумското тело на бомбата, таа почнува да се шири и лади преку губење на масата (аблација). Феноменот на внесување, како млаз од кумулативно полнење насочен во капсулата, развива огромен притисок врз термонуклеарното гориво. Два други извори на притисок, движењето на плазмата (откако ќе се активира примарното полнење, телото на капсулата, како и целиот уред, е јонизирана плазма) и притисокот на фотоните на рендгенските зраци немаат значително влијание врз компресијата. Кога прачка направена од фисилен материјал е компресирана, таа оди во суперкритична состојба. Брзите неутрони произведени за време на фисијата на активирањето и забавени од литиум деутерид до топлинска брзина започнуваат верижна реакција во шипката. Се случува уште една атомска експлозија, која делува како „блиц“ и предизвикува уште поголемо зголемување на притисокот и температурата во центарот на капсулата, што ги прави доволни за запалување на термонуклеарна реакција. Ураниумската обвивка спречува топлинското зрачење да избега надвор од нејзините граници, што значително ја зголемува ефикасноста на согорувањето. Температурите генерирани за време на термонуклеарна реакција се многу пати повисоки од оние што се генерираат при фисија на синџир (до 300 милиони наместо 50-100 милиони степени). Сето ова се случува за околу неколку стотици наносекунди. Редоследот на процеси опишани погоре завршува тука ако телото на полнење е направено од волфрам (или олово). Меѓутоа, ако е направен од U-238, тогаш брзите неутрони произведени за време на фузијата предизвикуваат фисија на јадрата U-238. Расцепувањето на еден тон U-238 произведува енергија еквивалентна на 18 Mt. Ова произведува многу радиоактивни производи за фисија. Сето ова го сочинува радиоактивниот испад што ја придружува експлозијата на хидрогенска бомба. Чисто термонуклеарните полнења создаваат значително помала контаминација предизвикана само од експлозијата на активирањето. Ваквите бомби се нарекуваат „чисти“ / Двостепената шема Teller-Ulam ви овозможува да креирате полнења толку моќни колку што моќта на активирањето е доволна за ултрабрзо компресирање на голема количина гориво. За дополнително зголемување на количината на полнење, енергијата од втората фаза може да се искористи за да се компресира третата. Во секоја фаза во такви уреди е можно да се засили моќноста за 10-100 пати. Моделот бараше големи количини тритиум, а Американците изградија нови реактори за да го произведат. Работата се одвиваше со голема брзина, бидејќи советски Сојуз до тоа време тој веќе создаде атомска бомба. Државите можеа само да се надеваат дека СССР го следеше ќорсокакот украден од Фукс (кој беше уапсен во Англија во јануари 1950 година). И овие надежи се остварија. Првите термонуклеарни уреди беа детонирани за време на операцијата „Гранхаус“ на атолот Еневетак (Маршалските Острови). Операцијата вклучуваше четири испитувања. За време на првите два „Дог“ и „Лесно“ во април 1951 г. беа тестирани две нови атомски бомби: Mk.6 - 81Kt. и Мк.5 - 47Кт. 8 мај 1951 година Извршено е првото тестирање на термонуклеарниот уред Џорџ со моќност од 225 kt. Ова беше чисто истражувачки експеримент за проучување на термонуклеарното согорување на деутериум. Уредот беше нуклеарен полнеж во форма на торус од 2,6 метри. во дијаметар и 0,6 m. густо со мала (неколку грама) количина на течна смеса од деутериум-трициум поставена во центарот. Излезната енергија од фузија во овој уред е многу мала во споредба со излезната енергија од фисија на јадра на ураниум. 25 мај 1951 година Термонуклеарниот уред Item беше тестиран. Користеше мешавина од деутериум и тритиум, ладење во течна состојба и сместено во јадро со збогатен ураниум како термонуклеарно гориво. Уредот е создаден за да го тестира принципот на зголемување на моќноста на атомското полнење поради дополнителни неутрони генерирани во реакцијата на фузија. Овие неутрони, влегувајќи во зоната на реакција на фисија, го зголемија нивниот интензитет (процентот на фисионирани ураниумски јадра се зголеми) и, следствено, силата на експлозијата. За да се забрза развојот во јули 1952 г. Американската влада организираше втор центар за нуклеарно оружје - Националната лабораторија Лоренс Ливермор. Лоренс во Калифорнија. 1 ноември 1952 година Тестот на Ајви Мајк на 10,4 Mt беше спроведен во атолот Ениветак. Ова беше првиот уред создаден според принципот Телер-Улам. Тежеше околу 80 тони. и окупирал соба со големина на двокатна куќа. Термонуклеарното гориво (деутериум – тритиум) било во течна состојба на температура блиску до апсолутна нула во колба Девар низ чиј центар минувала плутониумова прачка. Самиот сад беше опкружен со тело за туркање направено од природен ураниум, тешко повеќе од 5 тони. Целиот склоп беше сместен во огромна челична школка, 2 м. во дијаметар и 6,1 m. во висина, со ѕидови дебели 25-30 см. Експериментот стана среден чекор за американските физичари на патот кон создавање на преносливо водородно оружје. 77% (8 Mt.) од излезната енергија беше обезбедена од фисијата на телото за полнење на ураниум и само (2. 4Mt.), ја отслика реакцијата на синтезата.
„Ајви Мајк“ Мешавина од течни водородни изотопи немаше практична употреба за термонуклеарно оружје, а последователниот напредок во развојот на термонуклеарното оружје беше поврзан со употребата на цврсто гориво - литиум-6 деутерид (Li6). Во овој поглед, советските научници беа напред, користејќи Li6 деутерид веќе во првата советска термонуклеарна бомба тестирана во август 1953 година. Американската фабрика за производство Li6 во Оук Риџ беше пуштена во употреба дури во средината на 1953 година. (изградбата започна во мај 1952 година). По операцијата Ајви Мајк, двата нуклеарни центри (во Лос Аламос и Калифорнија) почнаа набрзина да развиваат покомпактни полнења користејќи литиум деутерид што може да се користи во борбени услови. Во 1954 г За време на операцијата Замок, беше планирано да се тестираат експериментални примероци на термонуклеарни полнења на атолот Бикини, кои станаа прототипови за првите производствени бомби. Меѓутоа, за брзо опремување на вооружените сили со ново оружје, веднаш, без тестирање, беа произведени три типа уреди во мала серија (по 5 производи). Една од нив беше бомбата ЕЦ-16 (неговото тестирање под името „Југхед“ беше планирано да се изврши за време на операцијата „Замок“). Тоа беше пренослива верзија на криогениот систем Мајк (тежина на бомбата 19 тони, моќност 8 Mt). Но, по првите успешни тестови на уреди со литиум деутерид, EC-16 веднаш стана застарен и не беше ни тестиран. EC-17 и EC-14 беа производствени верзии на уредите „Runt I“ и „Alarm Clock“. На 1 март 1954 година (во натамошниот текст датумот е означен по локално време), се одржа тестот замок Браво за време на кој беше детониран уредот Ракчиња. Тоа беше двостепено полнење со литиум деутерид збогатен со изотоп Li6 до 40% (остатокот беше природен Li7). Ова беше првпат вакво гориво да се користи во Соединетите Држави, па моќта на експлозијата значително ги надмина очекуваните 4-8 Mt. и изнесуваше 15 Mt. (10 Mt. беше ослободен за време на фисијата на школка од U-238 и 5 Mt. од реакцијата на синтеза). Причината за неочекувано високата моќност беше Li7, кој се очекуваше да биде прилично инертен, но во реалноста, при апсорпција на брзите неутрони, атомот Li7 исто така беше поделен на тритиум и хелиум. Овој „непланиран“ тритиум обезбеди 2-кратно зголемување на моќноста. Кратерот од експлозијата бил на 2 километри. во дијаметар и длабочина 75м. Масата на уредот беше 10,5 тони. должина 4,5 m. дијаметар 1,35м. Успешниот резултат од првиот тест доведе до напуштање на криогенските проекти Jughead (EC-16) и Ramrod (криогениот близнак на уредот Morgenstern). Поради недостиг на збогатен Li6, следниот тест на Castle Romeo користел полнење од природен (7,5% Li6) литиум. Термонуклеарна направа наречена „Runt I“ беше детонирана на 26 март 1954 година. Во исто време, ова беше контролен тест на термонуклеарна бомба означена како ЕЦ-17. Силата на експлозијата била 11 мт. од кои реакциите на синтеза отпаѓаат на 4 Mt. Како и во случајот со Браво, ослободената моќност далеку ги надмина очекуваните 1,5-7 Mt. Тежина на уредот - 18 т. должина – 5,7 m. дијаметар – 1,55 m. 26 април 1954 година За време на тестот Castle Union, беше активиран уред со будилник (EC-14) кој содржеше Li6-95%. Ослободување енергија – 6,9 Mt. од кои 1,6 Mt. (27,5%) се формирани поради реакции на синтеза. Експлозијата остави кратер од 100 метри на дното на лагуната. ширина и 30м. длабочина. Тежина на уредот – 12,5 тони Должина – 3,86 m Дијаметар – 1,55 m. 7 април 1954 година Извршен е тестот „Замок Кун“ при што експлодирал производот „Моргенстерн“, што бил првиот термонуклеарен развој на нуклеарниот центар во Калифорнија и последниот проект за оружје на кој работел Е. Телер. Тестот беше неуспешен. Наместо планираните 1 Mt. Силата на експлозијата беше само 110 kt. од кои само 10кт. поради термонуклеарната фузија. Ова се случи бидејќи неутронскиот флукс од активирањето стигна до втората фаза, претходно загревајќи го и спречувајќи ефективна компресија. Останатите производи тестирани во Замокот содржеа бор-10, кој служи како добар апсорбер на неутрони и го намалува ефектот на претходно загревање на фузионото гориво. 5 мај 1954 година Извршен тест „Castle Yankee“. Тестното полнење беше наречено „Runt II“ и беше прототип за бомбата EC-24 и близнак на „Runt I“. Овој производ беше целосно сличен на оној што беше тестиран во Romeo, но наместо природен литиум, се користеше збогатен (до 40% Li6) литиум. Ова даде зголемување на моќноста за 2,5 Mt. Силата на експлозијата била 13,5 Mt. (со очекуваните 7,5-15 Mt.) од кои 6,5 Mt отпаѓаат на синтезните реакции. Тежината на „Runt II“ е 17,8 тони. должина - 5,6 m. дијаметар -1,52м. Вклучувањето на ова полнење во распоредот за тестирање се должи на екстремниот успех на замокот Ромео и исклучувањето на тестовите Рамрод и Џагхед. 14 мај 1954 година Се одржа тестот „Castle Nectar“ при што експлодираше производот „Zombie“, кој беше прототип на лесниот термонуклеарен полнеж TX-15. Во споредба со тежината на другите полнења, оваа бомба изгледа како многу мала маса - 2,9 тони. моќност - 1,7 Mt, должина - 2,8 m. дијаметар - 0,88 m Првично, таа беше развиена како чисто атомска бомба со моќност во опсег од стотици килотони, која користеше компресија на зрачење на еден атомски полнеж. Идејата беше задржана, но во проектот беше додадено термонуклеарно гориво за да се зголеми моќноста. Резултатот беше атомска бомба исцедена од радијација со термонуклеарно засилување (80% од енергијата се ослободува поради фисија на ураниум). Проектот победи во тежина, но употребата на скап материјал во него што во тоа време не беше достапен во соодветни количини - високо збогатен литиум - го задржа неговото производство до 1955 година. Така, веќе во 1954 година, првите термонуклеарни бомби влегоа во употреба во Соединетите држави во ограничени количини. Тоа беа огромни и тешки мастодони ЕУ-14 („Бардилник“) со тежина од 14 тони. моќност 7 Mt. означен Mk.14, EC-17 („Runt I“), тежина 19 тони, моќност 11 Mt. дијаметар - 1,6 m должина - 7,5 m, означен Mk.17. Овие полнежи се произведуваат во серија од 5 парчиња. Покрај тоа, имаше 10 EC 24 („Runt II“) давачки, означени Mk.24. Термо нуклеарна бомба Mk.17 стана најголемата бомба некогаш создадена во САД. Само Б-36 можеше да го лета. За неговото работење беа потребни посебни машини, алатки и уреди. Тие можеа да го прикачат само на авион во една воздушна база, што беше крајно незгодно и ја намали флексибилноста за користење на ова оружје. Затоа, сите пет Mk.17 беа повлечени од употреба во 1957 година. По операцијата Замок, започна масовно производство на нови термонуклеарни полнења, кои почнаа да стапуваат во употреба во 1955 година. Производна верзија „Зомби“ („Нектар на замокот“) - Мк.15 должина - 3,5 м. тежина - 3447 кг. моќност - 1,69 Mt. Во 1955-1957 г Произведени се 1200 парчиња. повлечен од служба во 1965 година. Мк.21 со јадро кое содржи 95% литиум-6: должина – 3,75 m. тежина - 8 т. моќност 5 Mt. Во 1955-56 г. Произведени 275 единици. повлечен од служба во 1957 година. Наследникот на „Касл Јенки“ - Мк.24 должина - 7,42 м. тежина 19 т. моќност 15 Mt. Во 1954-55 г Изработени 105 парчиња. повлечен од служба во 1956 година. Во 1956 г Беше тестиран Redwing Cherokee (понатамошен развој на бомбата Mk.15). Ослободувањето на енергија беше 3,8 Mt. тежина 3,1 т. должина – 3,45 m. дијаметар - 0,88 m. Важна разлика помеѓу ова полнење и претходно тестираните е тоа што тој веднаш беше дизајниран во форма на воздушна бомба и беше прв пат во САД термонуклеарен уред да биде бомбардиран од авион. Најмоќната американска бомба беше развиена според програмата Б-41. Работата започна во 1955 година. во Нуклеарниот центар во Калифорнија врз основа на експериментален тристепен термонуклеарен систем што се развива таму. Прототипи на бомбата TX-41, тестирани на тестовите „Sycamore“, „Poplar“ и „Pine“ на операцијата Хардтак на полигонот во Тихиот Океан, помеѓу 31 мај и 27 јули 1958 година. Меѓу нив имаше само чисти варијанти. Како резултат на тоа, беше создадена најмоќната американска термонуклеарна бомба Mk.41. Имаше ширина од 1,3 m. (1,85 m по опашката) должина 3,7 m. и тежина 4,8 тони. За периодот 1960-62 г. Произведени се 500 парчиња. (отстранет од употреба во 1976 година). Ова тристепено термонуклеарно полнење беше произведено во две верзии. „Валкана“ со школка од трета фаза направена од U-238 - Y1 и „чиста“ со оловна обвивка - Y2 со капацитет помал од 10 Mt. и 25 Mt. соодветно. Како гориво се користеше литиум деутерид со 95% Li-6. Меѓу сите американски проекти, овој постигна највисок специфичен излез на енергија: 5,2 kt/kg. (според Тејлор, за термонуклеарно оружје границата на односот на моќноста на полнежот и масата е околу 6 kt/kg). Во 1979 г По сериозен срцев удар, Е. Телер даде неочекувана изјава: „... првиот дизајн (на хидрогенска бомба) го создаде Дик Гарвин“. Во интервјуто на истата тема, Гарвин потсети дека во 1951 г. Во Лос Аламос, Телер му кажал за научната идеја во основата на создавањето идно оружје и побарал од него да дизајнира нуклеарна експлозивна направа. Реј Кидер, еден од основачите на атомското оружје, ја коментираше оваа изјава вака: „Отсекогаш постоела контрадикторност од овој тип: кој имал идеја да создаде хидрогенска бомба и кој ја создал. Сега се е кажано. Ова е крајно веродостојно и, се осмелувам да кажам, точно“. Сепак, не постои консензус меѓу научниците во врска со придонесот на 23-годишниот (во тоа време Гарвин) во развојот на термонуклеарна бомба. СССР Како што веќе беше кажано, СССР, преку својот агент, англискиот физичар Клаус Фукс (пред неговото апсење во 1950 година), ги доби речиси сите материјали за американските случувања, како што велат, „од прва рака“. Но, тој не беше нашиот единствен извор по 1950 година. информациите продолжија да пристигнуваат (можеби не во иста количина). Само Курчатов се запозна со неа, во најстрога доверба. Никој (од физичарите) освен него не знаел за оваа информација. Однадвор изгледаше како брилијантен увид. Во 1946 г I. Gurevich, Y. Zeldovich, I. Pomeranchuk и Y. Khariton поднесоа заеднички предлог до Курчатов во форма на отворен извештај. Суштината на нивниот предлог беше да се користи атомска експлозија како детонатор за да се обезбеди експлозивна реакција во деутериум. Во исто време, беше нагласено дека „пожелна е најголема можна густина на деутериум“, а за да се олесни појавата на нуклеарна детонација, корисна е употребата на масивни гранати кои го забавуваат проширувањето. Гуревич подоцна го нарече фактот дека овој извештај не е класифициран како „... јасен доказ дека не знаевме ништо за американските случувања“. Но, Сталин и Берија беа целосно во потрага по создавање на атомска бомба и не обрнуваа внимание на предлогот на малку познати научници. Понатамошните настани се развија на следниов начин. Во јуни 1948 г Со уредба на Владата, во ФИАН беше создадена посебна група под водство на И. Там, во која беше вклучен и А. Сахаров, чија задача беше да ја проучува можноста за создавање на хидрогенска бомба. Во исто време, ѝ беше доверено да ги провери и разјасни оние пресметки што беа извршени во московската група на Зелдович на Институтот за хемиска физика. Мора да се каже дека во тоа време групата на Зелдович го развиваше проектот „цевка“. Веќе на крајот на 1949 г. Сахаров предложи нов модел на хидрогенска бомба. Тоа беше хетерогена структура на наизменични слоеви на фисилен материјал и слоеви на гориво за фузија (деутериум измешан со тритиум). Шемата беше наречена „sloyka“ или шемата Сахаров-Гинзбург (не е јасно како течниот деутериум и тритиум биле внесени во „sloyka“). Овој модел имаше некои недостатоци - водородната компонента на бомбата беше незначителна, што ја ограничи моќта на експлозијата. Оваа моќност може да биде максимум дваесет до четириесет пати поголема од моќта на конвенционалната плутониумска бомба. Покрај тоа, само тритиумот беше многу скап и требаше долго време да се произведе. На предлог на В. Гинзбург користел литиум како извор на деутериум и тритиум, кои исто така имале дополнителни предности - цврста состојба на агрегација и ниска цена. Во февруари 1950 г беше усвоена резолуција на Советот на министри на СССР која постави задача да организира теоретска, експериментална и дизајнерска работа за создавање производи RDS-6s („лиснато тесто“) и RDS-6t („цевка“). Така, паралелно развивме две насоки - „цевка“ и „лиснато тесто“. Пред сè, требаше да се создаде производот RDS-6s со тежина до 5 тони. За да се зголеми моќта, мала количина на тритиум беше внесена во литиум деутерид. Датумот на производство на првиот примерок на производот RDS-6s беше поставен како 1954 година. До 1 мај 1952 г требаше да бидат произведени RDS-6 беа тестирани на 12 август 1953 година. на полигонот Семипалатинск, добивајќи го името „Џо-4“ на Запад. Тоа беше токму мобилна бомба, а не неподвижна направа, како Американците. Полнењето имаше малку поголема тежина и исти димензии како првата советска атомска бомба, тестирана во 1949 година. Одлучено е тестот да се спроведе во стационарни услови на челична кула висока 40 m. (полнењето беше поставено на висина од 30 m). Силата на експлозијата била еднаква на 400 Kt. со ефикасност од само 15 - 20%. Пресметките покажаа дека ширењето на нереагиран материјал спречува зголемување на моќноста над 750 Kt. Ослободената моќност беше распределена на следниов начин: 40 kt. - чкрапало, 60-80 kt. синтеза, останатото е фисија на школки од У-238. Л. Феоктистов се сеќава: „Во 1953 г. ние... бевме сигурни дека... со „лиснатото тесто“ не само што ја стигнувавме, туку дури и ја надминувавме Америка. ... Се разбира, веќе слушнавме за тестот „Мајк“, но... во тоа време мислевме дека богатите Американци разнеле „куќа“ со течен деутериум... според шема блиска до „цевката“ на Зелдович. ” Бомбата имаше два значајни недостатоци поради присуството на тритиум - висока цена и ограничен (до шест месеци) рок на траење. Подоцна, тритиумот беше напуштен, што доведе до мало намалување на моќноста. Новото полнење беше тестирано на 6 ноември 1955 година. Покрај тоа, за прв пат хидрогенска бомба беше фрлена од авион. На почетокот на 1954 г Во Министерството за средна машинска градба се одржа посебен состанок со учество на министерот В. Малишев за „цевката“. Беше одлучено дека оваа насока е сосема залудна (во САД дојдоа до истиот заклучок уште во 1950 година). Понатамошното истражување се фокусираше на она што го нарековме „атомска компресија“ (AO), идејата за тоа беше да се користи зрачење наместо производи од експлозија за да се компресира главниот полнеж (шема Ulam-Teller). Во врска со ова, на 14 јануари 1954 г. Зелдович напиша белешка до Харитон во своја рака, придружувајќи ја со објаснување: „Оваа белешка известува прелиминарен дијаграм на уредот за суперпроизводот АО и проценети пресметки за неговата работа. Употребата на АО беше предложена од В. Давиденко“. Во своите „Мемоари“, Сахаров истакна дека оваа идеја „...неколку вработени во нашите теоретски оддели дојдоа до оваа идеја во исто време. Еден од нив бев јас... Но, исто така, несомнено, улогата на Зелдович, Трутнев и некои беше многу голема...“ До почетокот на летото 1955 г. Завршена е пресметката и теоретската работа и издаден е извештај. Но, производството на експерименталното полнење беше завршено дури на есен. Успешно беше тестиран на 22 ноември 1955 година. Ова беше првата советска двостепена ниска хидрогенска бомба, означена како RDS-37. При неговото тестирање, неопходно беше да се замени дел од термонуклеарното гориво со инертна супстанција за да се намали моќноста за безбедноста на авионот и на станбениот град, кој се наоѓаше на околу 70 километри. од местото на експлозијата. Силата на експлозијата била 1,6 мт. Одлуката за создавање хидрогенска бомба од 100 Mt. Хрушчов прифати во 1961 година. за да им се покаже на империјалистите „мајката на Кузка“. Пред ова, максималното полнење тестирано во СССР беше полнење со капацитет од 2,9 Mt. Групата на Сахаров започна да го развива уредот, означен A602EN, веднаш по состанокот со Хрушчов на 10 јули 1961 година. на кој беше најавено дека ќе започне есента 1961 г. серија тестови на уреди на 4, 10 и 12,5 Mt. Развојот се одвиваше со забрзано темпо. Немаше никаква тајна за претстојниот тест. Јавна изјава во врска со планираната супер-експлозија беше дадена од Хрушчов на 1 септември 1961 година. (првиот тест од серијата беше извршен истиот ден). Нуклеарното полнење беше развиено во VNIIEF (Арзамас-16), бомбата беше составена во RFNC-VNIITF (Чељабинск-70). Бомбата имаше дизајн од три фази. Околу 50% од енергијата беше обезбедена од термонуклеарниот дел, а 50% со делење на обвивките од третата и втората фаза од ураниум-238. За тестирање, беше одлучено максималната моќност на бомбата да се ограничи на 50 Mt. За да се направи ова, ураниумската обвивка од третата фаза беше заменета со олово, со што придонесот на ураниумскиот дел беше намален од 51,5 на 1,5 Mt. За да се обезбеди безбедна (за екипажот) употреба на „супербомба“ од авион-носач, во Истражувачкиот институт за системи за слетување со падобран беше создаден систем за сопирање со падобран со површина од 1600 кв.м. Бомбата имала должина од околу 8 метри, дијаметар од околу 2 метри и тежина од 27 тони. Товар со такви димензии не можеше да се вклопи во ниту еден од постоечките бомбардери, а само Ту-95, на лимитот на носивоста, можеше да го подигне во воздух. Но, бомбата не се сместила ниту во нејзиниот залив. Во фабриката за производство, стратешкиот бомбардер Ту-95 беше модифициран со отсекување на дел од трупот, а сепак во лет, повеќе од половина од бомбата се заглави. Таквата суспензија и значителната тежина на товарот доведоа до фактот дека авионот значително го намали опсегот и брзината - стана практично несоодветен за борбена употреба. Целото тело на авионот, дури и сечилата на неговите пропелери, биле покриени со специјална бела боја која го штитела од блесок на светлина за време на експлозија.
Сè беше подготвено 112 дена по средбата со Хрушчов. Утрото на 30 октомври 1961 г Ту-95 полета и се упати кон Новаја Земља. Со екипажот на авионот командуваше мајор А. Дурновцев (по тестот ја доби титулата Херој на СССР и унапредување во потполковник). Бомбата се одвоила на надморска височина од 10.500 метри. и се спушти со забавен падобран до 4000м. При падот, авионот успеал да се пресели на релативно безбедно растојание од 40-50 километри. Експлозијата се случи во 11:32 часот по московско време. Блесокот беше толку светол што можеше да се набљудува од далечина до 1000 km. на оддалеченост од 300 километри се слушна силен татнеж. Светлечката огнена топка стигна до земјата и беше измерена околу 10 километри. во дијаметар. Џиновската печурка се искачи на висина од 65 километри. По експлозијата поради јонизација на атмосферата 40 минути. Радио комуникацијата со Новаја Земља беше прекината. Зоната на целосно уништување беше круг од 25 километри. во радиус од 40 км. Уништени се дрвени куќи, а тешко оштетени се камени куќи на оддалеченост од 60 километри. Можно е да се добијат изгореници од трет степен (со некроза на горните слоеви на кожата), а на долги растојанија се откорнати прозорци, врати и покриви. Со полн капацитет од 100 Mt. зоната на целосно уништување би имала радиус од 35 km. зона на сериозни оштетувања - 50 км. Изгорениците од трет степен можеле да се здобијат на растојание од 77 километри. Со целосна доверба може да се каже дека употребата на такво оружје во воени услови е невозможна и дека тестот има чисто политичко и психолошко значење. Понатамошната работа на бомбата не беше извршена; Велика Британија Во Велика Британија, развојот на термонуклеарното оружје започна во 1954 година. во Алдермастон од група предводена од Сер Вилијам Пени, кој претходно учествувал во проектот Менхетен во САД. Генерално, свесноста на британската страна за термонуклеарниот проблем беше на многу рудиментарно ниво, бидејќи Соединетите Држави не споделуваа информации, повикувајќи се на Законот за атомска енергија од 1946 година. Во 1957 г ОК спроведе серија тестови на Божиќните острови во Тихиот Океан под општото име „Операција Граппл“ (Операција Граппл). Првиот експериментален термонуклеарен уред со моќност од околу 300 Kt беше тестиран под името „Краток гранит“. кои се покажаа значително послаби од нивните советски и американски колеги. Тестот на Orange Herald ја детонираше најмоќната атомска бомба некогаш создадена, со издашност од 700 Kt. Речиси сите сведоци на тестот (вклучувајќи го и екипажот на авионот што го фрли) веруваа дека се работи за термонуклеарна бомба. Се покажа дека бомбата е прескапа за производство, бидејќи содржела 117 килограми. плутониум, а годишното производство на плутониум во Велика Британија во тоа време изнесувало 120 кг. Во септември 1957 г беше спроведена втора серија тестови. Првиот што беше детониран во тестот наречен „Grapple X Round“ на 8 ноември беше уред со две фази со мало термонуклеарно полнење. Силата на експлозијата била приближно 1,8 Mt. 28 април 1958 година За време на тестот Grapple Y, најмоќната британска термонуклеарна бомба, 3 Mt, беше фрлена над Божиќниот остров. На 2 септември 1958 година, беше детонирана лесна верзија на овој уред со капацитет од околу 1,2 Mt. На 11 септември 1958 година, за време на последниот тест, наречен „Халиард 1“, беше детониран тристепен уред со издашност од околу 800 kt. Франција За време на тестовите Канопус во Француска Полинезија во август 1968 година, Франција детонираше термонуклеарен уред Телер-Улам со издашност од околу 2,6 Mt. Деталите за развојот на француската програма се малку познати. Ова се фотографии од тестовите на првата француска термонуклеарна бомба.


Кина НР Кина го тестираше својот прв термонуклеарен уред од типот Телер-Улам со капацитет од 3,31 Mt. во јуни 1967 г (исто така познат како „Тест бр. 6“). Тестот се одржа само 32 месеци по експлозијата на првата кинеска атомска бомба, што го означи најбрзиот пат кога нуклеарната програма на нацијата премина од фисија на фузија. Тоа стана возможно благодарение на Соединетите Држави, од каде во тоа време беа протерани кинеските физичари кои работеа таму под сомнение за шпионажа.

На 12 август 1953 година, на полигонот Семипалатинск беше тестирана првата советска хидрогенска бомба.

И на 16 јануари 1963 година, во екот на Студената војна, Никита Хрушчовму објави на светот дека Советскиот Сојуз има ново оружје за масовно уништување во својот арсенал. Година и пол претходно, во СССР беше извршена најмоќната експлозија на хидрогенска бомба во светот - на Новаја Землија беше детонирана полнење со капацитет од над 50 мегатони. На многу начини, токму оваа изјава на советскиот лидер го натера светот да ја сфати заканата од понатамошна ескалација на трката за нуклеарно вооружување: веќе на 5 август 1963 година, во Москва беше потпишан договор со кој се забрануваат тестови за нуклеарно оружје во атмосферата, надворешниот простор и под вода.

Историја на создавањето

Теоретската можност за добивање енергија со термонуклеарна фузија беше позната уште пред Втората светска војна, но војната и последователната трка во вооружување го покренаа прашањето за создавање технички уредпрактично да се создаде оваа реакција. Познато е дека во Германија во 1944 година беше извршена работа за иницирање на термонуклеарна фузија со компресирање на нуклеарно гориво со користење на полнења од конвенционални експлозиви - но тие не беа успешни, бидејќи не беше можно да се добијат потребните температури и притисоци. САД и СССР развиваат термонуклеарно оружје од 40-тите години, речиси истовремено тестирајќи ги првите термонуклеарни уреди во раните 50-ти. Во 1952 година, на атолот Ениветак, Соединетите држави експлодираа полнење со принос од 10,4 мегатони (што е 450 пати помоќно од бомбата фрлена на Нагасаки), а во 1953 година, СССР тестираше уред со издашност од 400 килотони. .

Дизајните на првите термонуклеарни уреди беа слабо прилагодени за вистинска борбена употреба. На пример, уредот тестиран од Соединетите Држави во 1952 година беше конструкција од земја со висина од 2-катна зграда и тешка над 80 тони. Во него се складирало течно термонуклеарно гориво користејќи огромна единица за ладење. Затоа, во иднина, сериското производство на термонуклеарно оружје се вршеше со користење на цврсто гориво - литиум-6 деутерид. Во 1954 година, Соединетите Држави тестираа уред заснован на него на атолот Бикини, а во 1955 година беше тестирана нова советска термонуклеарна бомба на полигонот Семипалатинск. Во 1957 година во Велика Британија беа извршени тестови на хидрогенска бомба. Во октомври 1961 година, во СССР на Новаја Землија беше активирана термонуклеарна бомба со капацитет од 58 мегатони - најмоќната бомба досега тестирана од човештвото, која влезе во историјата под името „Цар Бомба“.

Понатамошниот развој беше насочен кон намалување на големината на дизајнот на водородни бомби за да се обезбеди нивно доставување до целта со балистички ракети. Веќе во 60-тите, масата на уредите беше намалена на неколку стотици килограми, а до 70-тите, балистичките ракети можеа да носат над 10 боеви глави во исто време - тоа се проектили со повеќе боеви глави, секој дел може да ја погоди својата цел. Денес, САД, Русија и Велика Британија имаат термонуклеарни арсенали, исто така, беа извршени тестови на термонуклеарни полнежи во Кина (во 1967 година) и во Франција (во 1968 година).

Принципот на работа на хидрогенска бомба

Дејството на водородната бомба се заснова на употребата на енергијата ослободена за време на реакцијата на термонуклеарна фузија на светлосни јадра. Токму оваа реакција се случува во длабочините на ѕвездите, каде што, под влијание на ултра високи температури и огромен притисок, водородните јадра се судираат и се спојуваат во потешки јадра на хелиум. За време на реакцијата, дел од масата на водородни јадра се претвора во голема количина на енергија - благодарение на ова, ѕвездите постојано ослободуваат огромни количини на енергија. Научниците ја копираа оваа реакција користејќи ги водородните изотопи деутериум и тритиум, давајќи ѝ го името „водородна бомба“. Првично, течните изотопи на водород биле користени за производство на полнежи, а подоцна бил користен и литиум-6 деутерид, цврсто соединение на деутериум и изотоп на литиум.

Литиум-6 деутерид е главната компонента на водородната бомба, термонуклеарното гориво. Веќе складира деутериум, а изотопот на литиум служи како суровина за формирање на тритиум. За да започне реакција на термонуклеарна фузија, неопходно е да се создадат високи температури и притисоци, како и да се одвои тритиум од литиум-6. Овие услови се обезбедени на следниов начин.

Школката на контејнерот за термонуклеарно гориво е изработена од ураниум-238 и пластика, а до контејнерот е поставен конвенционален нуклеарен полнеж со моќност од неколку килотони - се нарекува тригер, односно иницијаторско полнење на хидрогенска бомба. За време на експлозијата на полнењето на иницијаторот на плутониум под влијание на моќното зрачење на Х-зраци, обвивката на контејнерот се претвора во плазма, компресирајќи илјадници пати, што го создава потребниот висок притисок и огромна температура. Во исто време, неутроните емитирани од плутониумот комуницираат со литиум-6, формирајќи тритиум. Јадрата на деутериум и тритиум комуницираат под влијание на ултра висока температура и притисок, што доведува до термонуклеарна експлозија.

Ако направите неколку слоеви ураниум-238 и литиум-6 деутерид, тогаш секој од нив ќе додаде своја моќ на експлозијата на бомба - односно, таквата „пуфка“ ви овозможува да ја зголемите моќта на експлозијата речиси неограничено . Благодарение на ова, хидрогенска бомба може да се направи од речиси секоја моќност и ќе биде многу поевтина од конвенционалната нуклеарна бомба со иста моќ.

Содржината на статијата

Х-БОМБА,оружје со голема разорна моќ (по редослед на мегатони во еквивалент на ТНТ), чиј принцип на работа се заснова на реакцијата на термонуклеарното спојување на лесните јадра. Изворот на енергијата на експлозијата се процеси слични на оние што се случуваат на Сонцето и другите ѕвезди.

Термонуклеарни реакции.

Внатрешноста на Сонцето содржи огромна количина на водород, која е во состојба на ултра висока компресија на температура од околу. 15.000.000 К. При толку високи температури и густини на плазмата, водородните јадра доживуваат постојани судири меѓу себе, од кои некои резултираат со нивно спојување и на крајот формирање на потешки јадра на хелиум. Ваквите реакции, наречени термонуклеарна фузија, се придружени со ослободување на огромни количества енергија. Според законите на физиката, ослободувањето на енергија за време на термонуклеарната фузија се должи на фактот што за време на формирањето на потешко јадро, дел од масата на светлосните јадра вклучени во неговиот состав се претвора во колосална количина на енергија. Затоа Сонцето, имајќи џиновска маса, губи прибл. 100 милијарди тони материја и ослободува енергија, благодарение на што животот на Земјата стана возможен.

Изотопи на водород.

Водородниот атом е наједноставниот од сите постоечки атоми. Се состои од еден протон, кој е неговото јадро, околу кое ротира еден електрон. Внимателните студии на водата (H 2 O) покажаа дека таа содржи занемарливи количини на „тешка“ вода што го содржи „тешкиот изотоп“ на водород - деутериум (2 H). Јадрото на деутериум се состои од протон и неутрон - неутрална честичка со маса блиска до протон.

Постои трет изотоп на водородот, тритиум, чие јадро содржи еден протон и два неутрони. Тритиумот е нестабилен и се подложува на спонтано радиоактивно распаѓање, претворајќи се во изотоп на хелиум. Траги од тритиум се пронајдени во атмосферата на Земјата, каде што се формира како резултат на интеракцијата на космичките зраци со молекулите на гасот што го сочинуваат воздухот. Тритиумот се произведува вештачки во нуклеарен реактор со зрачење на изотопот на литиум-6 со проток на неутрони.

Развој на хидрогенска бомба.

Прелиминарните теоретска анализапокажа дека термонуклеарната фузија најлесно се постигнува во мешавина од деутериум и тритиум. Земајќи го ова како основа, американските научници на почетокот на 1950 година почнаа да спроведуваат проект за создавање на хидрогенска бомба (ХБ). Првите тестови на модел на нуклеарен уред беа извршени на полигонот Еневетак во пролетта 1951 година; термонуклеарната фузија беше само делумна. Значителен успех беше постигнат на 1 ноември 1951 година за време на тестирањето на масивна нуклеарна направа, чија моќ на експлозија беше 4 × 8 Mt во еквивалент на ТНТ.

Првата хидрогенска воздушна бомба беше детонирана во СССР на 12 август 1953 година, а на 1 март 1954 година, Американците активираа помоќна воздушна бомба (приближно 15 Mt) на Атолот Бикини. Оттогаш и двете сили извршија експлозии на напредно мегатонско оружје.

Експлозијата во Атолот Бикини беше придружена со ослободување на големо количество радиоактивни материи. Некои од нив паднале на стотици километри од местото на експлозијата на јапонскиот рибарски брод „Lucky Dragon“, додека други го прекриле островот Ронгелап. Бидејќи термонуклеарната фузија произведува стабилен хелиум, радиоактивноста од експлозијата на чиста водородна бомба не треба да биде поголема од онаа на атомски детонатор на термонуклеарна реакција. Меѓутоа, во случајот што се разгледува, предвидените и вистинските радиоактивни последици значително се разликуваа по количина и состав.

Механизмот на дејство на хидрогенска бомба.

Редоследот на процесите што се случуваат за време на експлозијата на водородна бомба може да се претстави на следниов начин. Прво, полнежот на иницијаторот на термонуклеарната реакција (мала атомска бомба) лоциран во HB школка експлодира, што резултира со неутронски блесок и создавајќи висока температура неопходна за иницирање на термонуклеарната фузија. Неутроните бомбардираат влошка направена од литиум деутерид, соединение од деутериум и литиум (се користи литиумски изотоп со масен број 6). Литиум-6 се дели на хелиум и тритиум под влијание на неутроните. Така, атомскиот осигурувач ги создава материјалите неопходни за синтеза директно во самата бомба.

Потоа започнува термонуклеарна реакција во мешавина од деутериум и тритиум, температурата во бомбата брзо се зголемува, вклучувајќи се повеќе и повеќе водород во синтезата. Со дополнително зголемување на температурата, може да започне реакција помеѓу јадрата на деутериум, карактеристични за чиста водородна бомба. Сите реакции, се разбира, се случуваат толку брзо што се доживуваат како моментални.

Фисија, фузија, фисија (супербомба).

Всушност, во бомба, низата процеси опишани погоре завршува во фазата на реакција на деутериум со тритиум. Понатаму, дизајнерите на бомбите избраа да не користат нуклеарна фузија, туку нуклеарна фисија. Спојувањето на јадрата на деутериум и тритиум произведува хелиум и брзи неутрони, чија енергија е доволно висока за да предизвика нуклеарна фисија на ураниум-238 (главниот изотоп на ураниум, многу поевтин од ураниум-235 што се користи во конвенционалните атомски бомби). Брзите неутрони ги разделуваат атомите на ураниумската обвивка на супербомбата. Расцепувањето на еден тон ураниум создава енергија еквивалентна на 18 Mt. Енергијата не оди само на експлозија и производство на топлина. Секое јадро на ураниум се дели на два високо радиоактивни „фрагменти“. Производите за фисија вклучуваат 36 различни хемиски елементии речиси 200 радиоактивни изотопи. Сето ова го сочинува радиоактивниот испад што ги придружува експлозиите на супербомбите.

Благодарение на уникатниот дизајн и опишаниот механизам на дејство, оружјето од овој тип може да се направи колку што сакате. Тоа е многу поевтино од атомските бомби со иста моќ.

Последици од експлозијата.

Ударен бран и термички ефект.

Директното (примарно) влијание на експлозија на супербомба е трикратно. Најочигледно директно влијание е ударниот бран со огромен интензитет. Јачината на нејзиниот удар, во зависност од моќта на бомбата, висината на експлозијата над површината на земјата и природата на теренот, се намалува со оддалеченоста од епицентарот на експлозијата. Термичкото влијание на експлозијата го одредуваат истите фактори, но зависи и од проѕирноста на воздухот - маглата нагло го намалува растојанието на кое термичкиот блиц може да предизвика сериозни изгореници.

Според пресметките, за време на експлозија во атмосферата на бомба од 20 мегатони, луѓето ќе останат живи во 50% од случаите доколку 1) се засолнат во подземно армирано-бетонско засолниште на оддалеченост од приближно 8 километри од епицентарот на експлозија (Е), 2) се во обични урбани згради на растојание од прибл. 15 km од EV, 3) се нашле на отворено место на оддалеченост од прибл. 20 км од ЕВ. Во услови на слаба видливост и на растојание од најмалку 25 km, доколку атмосферата е чиста, за луѓето на отворени области, веројатноста за преживување брзо се зголемува со оддалеченоста од епицентарот; на растојание од 32 km неговата пресметана вредност е повеќе од 90%. Областа над која продорното зрачење генерирано за време на експлозија предизвикува смрт е релативно мало, дури и во случај на супербомба со голема моќност.

Огнена топка.

Во зависност од составот и масата на запаливиот материјал вклучен во огнената топка, џиновските самоодржливи огнени бури можат да се формираат и да беснеат многу часови. Сепак, најопасната (иако секундарна) последица од експлозијата е радиоактивната контаминација на животната средина.

Fallout.

Како се формираат.

Кога бомба експлодира, добиената огнена топка се полни со огромна количина на радиоактивни честички. Обично овие честички се толку мали што штом ќе стигнат до горната атмосфера, тие можат да останат таму долго време. Но, ако огнената топка дојде во контакт со површината на Земјата, таа претвора се што е на неа во врела прашина и пепел и ги вовлекува во огнено торнадо. Во виорот од пламен тие се мешаат и се врзуваат со радиоактивни честички. Радиоактивната прашина, освен најголемата, не се таложи веднаш. Поситната прашина се носи од добиениот облак и постепено паѓа додека се движи со ветрот. Директно на местото на експлозијата, радиоактивниот испад може да биде исклучително интензивен - главно голема прашина се таложи на земјата. Стотици километри од местото на експлозијата и на поголеми растојанија, мали, но сепак видливи за окочестички од пепел. Тие често формираат покривка слична на паднатиот снег, смртоносна за секој што случајно ќе се најде во близина. Дури и помалите и невидливи честички, пред да се населат на земјата, можат да талкаат во атмосферата со месеци, па дури и со години, кружејќи ја земјината топка многупати. До моментот кога ќе испаднат, нивната радиоактивност е значително ослабена. Најопасното зрачење останува стронциум-90 со полуживот од 28 години. Нејзината загуба е јасно забележана низ целиот свет. Кога ќе се насели на лисја и трева, влегува во синџирите на исхрана кои ги вклучуваат луѓето. Како последица на ова, забележливи, иако сè уште не опасни, количини на стронциум-90 се пронајдени во коските на жителите на повеќето земји. Акумулацијата на стронциум-90 во човечките коски е многу опасна на долг рок, бидејќи доведува до формирање на малигни коскени тумори.

Долгорочна контаминација на областа со радиоактивни изливи.

Во случај на непријателства, употребата на хидрогенска бомба ќе доведе до непосредна радиоактивна контаминација на област во радиус од околу. На 100 километри од епицентарот на експлозијата. Ако експлодира супербомба, ќе биде контаминирана површина од десетици илјади квадратни километри. Таквата огромна област на уништување со една бомба го прави сосема нов тип на оружје. Дури и ако супербомбата не ја погоди целта, т.е. нема да го погоди објектот со ударно-термички ефекти, продорното зрачење и радиоактивниот испад што ја придружуваат експлозијата ќе го направат околниот простор непогоден за живеење. Таквите врнежи можат да продолжат многу денови, недели, па дури и месеци. Во зависност од нивната количина, интензитетот на зрачењето може да достигне смртоносни нивоа. Релативно мал број супербомби се доволни за целосно покривање голема земјаслој од радиоактивна прашина кој е смртоносен за сите живи суштества. Така, создавањето на супербомбата го означи почетокот на ерата кога стана возможно да се направат цели континенти непогодни за живеење. Дури и долго откако ќе престане директната изложеност на радиоактивни падови, опасноста поради високата радиотоксичност на изотопи како што е стронциум-90 ќе остане. Со храната што се одгледува на почви контаминирани со овој изотоп, радиоактивноста ќе влезе во човечкото тело.

На крајот на 30-тите години на минатиот век, законите на фисија и распаѓање веќе беа откриени во Европа, а хидрогенската бомба се пресели од категоријата на фикција во реалност. Историјата на развојот на нуклеарната енергија е интересна и сè уште претставува возбудлив натпревар меѓу научниот потенцијал на земјите: нацистичка Германија, СССР и САД. Најмоќната бомба, која секоја држава сонуваше да ја поседува, не беше само оружје, туку и моќна политичка алатка. Земјата што го имаше во својот арсенал всушност стана семоќна и можеше да диктира свои правила.

Водородната бомба има своја историја на создавање, која се заснова на физичките закони, поточно на термонуклеарниот процес. Првично, погрешно се нарекуваше атомски, а виновна беше неписменоста. Научникот Бете, кој подоцна стана добитник на Нобеловата награда, работеше на вештачки извор на енергија - фисија на ураниум. Овој пат беше врв на научната активност на многу физичари, а меѓу нив имаше мислење дека научните тајни воопшто не треба да постојат, бидејќи законите на науката првично беа меѓународни.

Теоретски, хидрогенската бомба беше измислена, но сега, со помош на дизајнери, таа мораше да добие технички форми. Остануваше само да се спакува во специфична школка и да се тестира за напојување. Има двајца научници чии имиња засекогаш ќе бидат поврзани со создавањето на ова моќно оружје: во САД тоа е Едвард Телер, а во СССР тоа е Андреј Сахаров.

Во Соединетите Држави, физичар почна да го проучува термонуклеарниот проблем уште во 1942 година. По наредба на Хари Труман, тогашниот претседател на Соединетите држави, најдобрите научници во земјата работеа на овој проблем, тие создадоа фундаментално ново оружје за уништување. Покрај тоа, наредбата на владата беше за бомба со капацитет од најмалку милион тони ТНТ. Водородната бомба беше создадена од Телер и на човештвото во Хирошима и Нагасаки му ги покажа своите неограничени, но деструктивни способности.

На Хирошима беше фрлена бомба тешка 4,5 тони и 100 килограми ураниум. Оваа експлозија одговараше на речиси 12.500 тони ТНТ. Јапонскиот град Нагасаки беше уништен со плутониумска бомба со иста маса, но еквивалентна на 20.000 тони ТНТ.

Идниот советски академик А. Сахаров во 1948 година, врз основа на неговото истражување, го претстави дизајнот на хидрогенска бомба под името RDS-6. Неговото истражување следеше две гранки: првата беше наречена „пуф“ (RDS-6s), а неговата карактеристика беше атомското полнење, кое беше опкружено со слоеви на тешки и лесни елементи. Втората гранка е „цевката“ или (RDS-6t), во која плутониумската бомба била содржана во течен деутериум. Последователно, беше направено многу важно откритие, кое докажа дека насоката „цевка“ е ќорсокак.

Принципот на работа на водородната бомба е како што следува: прво, експлодира полнење во внатрешноста на HB школка, што е иницијатор на термонуклеарна реакција, што резултира со неутронски блесок. Во овој случај, процесот е придружен со ослободување висока температура, што е потребно за понатамошно Неутроните почнуваат да го бомбардираат додатокот на литиум деутерид, а тој, пак, под директно дејство на неутроните, се дели на два елементи: тритиум и хелиум. Употребениот атомски осигурувач ги формира компонентите неопходни за да се случи фузија во веќе детонираната бомба. Ова е комплицираниот принцип на работа на хидрогенската бомба. По ова прелиминарно дејство, термонуклеарната реакција започнува директно во мешавина од деутериум и тритиум. Во тоа време, температурата во бомбата се зголемува се повеќе и повеќе, а зголемената количина на водород учествува во синтезата. Ако го следите времето на овие реакции, тогаш брзината на нивното дејство може да се окарактеризира како моментална.

Потоа, научниците почнаа да ја користат не синтезата на јадрата, туку нивната фисија. Расцепувањето на еден тон ураниум создава енергија еквивалентна на 18 Mt. Оваа бомба има огромна моќ. Најмоќната бомба создадена од човештвото му припаѓаше на СССР. Таа дури влезе во Гинисовата книга на рекорди. Неговиот експлозивен бран беше еквивалентен на 57 (приближно) мегатони ТНТ. Таа беше крената во воздух во 1961 година во областа на архипелагот Новаја Землија.

Ајви Мајк - првиот атмосферски тест на хидрогенска бомба спроведен од Соединетите Држави на атолот Ениветак на 1 ноември 1952 година.

Пред 65 години, Советскиот Сојуз ја активираше својата прва термонуклеарна бомба. Како функционира ова оружје, што може, а што не? На 12 август 1953 година, првата „практична“ термонуклеарна бомба беше активирана во СССР. Ќе ви кажеме за историјата на нејзиното создавање и ќе откриеме дали е вистина дека таквата муниција тешко ја загадува околината, но може да го уништи светот.

Идејата за термонуклеарно оружје, каде што јадрата на атомите се спојуваат наместо да се делат, како во атомска бомба, се појави најдоцна до 1941 година. Тоа им падна на ум на физичарите Енрико Ферми и Едвард Телер. Отприлика во исто време, тие се вклучија во проектот Менхетен и помогнаа во создавањето на бомбите фрлени на Хирошима и Нагасаки. Дизајнирањето на термонуклеарно оружје се покажа како многу потешко.

Отприлика можете да разберете колку е покомплицирана термонуклеарна бомба од нуклеарна бомба со фактот дека работните нуклеарни централи одамна се секојдневие, а работните и практични термонуклеарни централи сè уште се научна фантастика.

За да можат атомските јадра да се спојат едно со друго, тие мора да се загреат до милиони степени. Американците го патентираа дизајнот на уред кој ќе овозможи тоа да се направи во 1946 година (проектот неофицијално беше наречен Супер), но се сетија само три години подоцна, кога СССР успешно тестираше нуклеарна бомба.

Американскиот претседател Хари Труман рече дека на советскиот пробив треба да се одговори со „т.н. водород или супербомба“.

До 1951 година, Американците го составија уредот и го тестираа под кодно име„Џорџ“. Дизајнот беше торус - со други зборови, крофна - со тешки изотопи на водород, деутериум и тритиум. Тие беа избрани затоа што таквите јадра полесно се спојуваат од обичните водородни јадра. Фитилот беше нуклеарна бомба. Експлозијата ги компресира деутериумот и тритиумот, тие се споија, дадоа прилив на брзи неутрони и ја запалија ураниумската плоча. Во конвенционалната атомска бомба, таа не се расцепува: има само бавни неутрони, кои не можат да предизвикаат фисија на стабилен изотоп на ураниум. Иако енергијата на нуклеарната фузија сочинуваше приближно 10% од вкупната енергија на експлозијата Џорџ, „запалувањето“ на ураниум-238 овозможи експлозијата да биде двојно посилна од вообичаеното, до 225 килотони.

Поради дополнителниот ураниум, експлозијата беше двојно посилна отколку кај конвенционалната атомска бомба. Но, термонуклеарната фузија сочинува само 10% од ослободената енергија: тестовите покажаа дека јадрата на водородот не биле доволно силно компресирани.

Тогаш математичарот Станислав Улам предложи поинаков пристап - двостепен нуклеарен осигурувач. Неговата идеја беше да постави плутониумска прачка во „водородната“ зона на уредот. Експлозијата на првиот осигурувач го „запали“ плутониумот, се судрија два ударни бранови и два струи на Х-зраци - притисокот и температурата скокнаа доволно за да започне термонуклеарната фузија. Новиот уред беше тестиран на атолот Еневетак во Тихиот Океан во 1952 година - експлозивната моќ на бомбата веќе беше десет мегатони ТНТ.

Сепак, оваа направа била несоодветна и за употреба како воено оружје.

За да се спојат јадрата на водородот, растојанието меѓу нив мора да биде минимално, така што деутериумот и тритиумот биле ладени до течна состојба, речиси до апсолутна нула. Ова бараше огромна криогена инсталација. Вториот термонуклеарен уред, во суштина зголемена модификација на Џорџ, тежеше 70 тони - тоа не можете да го фрлите од авион.

СССР започна да развива термонуклеарна бомба подоцна: првата шема беше предложена од советските програмери дури во 1949 година. Требаше да користи литиум деутерид. Ова е метал, цврста супстанција, не треба да се втечнува, и затоа гломазен фрижидер, како во американската верзија, повеќе не беше потребен. Подеднакво важен, литиум-6, кога беше бомбардиран со неутрони од експлозијата, произведе хелиум и тритиум, што дополнително го поедноставува понатамошното спојување на јадрата.

Бомбата RDS-6s беше готова во 1953 година. За разлика од американските и модерните термонуклеарни уреди, тој не содржеше плутониумска прачка. Оваа шема е позната како „пуф“: слоевите на литиум деутерид беа прошарани со слоеви на ураниум. На 12 август, RDS-6s беше тестиран на полигонот во Семипалатинск.

Силата на експлозијата била 400 килотони ТНТ - 25 пати помалку отколку во вториот обид на Американците. Но, RDS-6s може да бидат фрлени од воздух. Истата бомба требаше да се користи за интерконтинентални балистички ракети. И веќе во 1955 година, СССР ја подобри својата термонуклеарна идеја, опремувајќи ја со плутониумска прачка.

Денес, практично сите термонуклеарни уреди - дури и севернокорејските, очигледно - се спој помеѓу раните советски и американски дизајни. Сите тие користат литиум деутерид како гориво и го запалуваат со двостепен нуклеарен детонатор.

Како што е познато од протекувањето, дури и најмодерната американска термонуклеарна боева глава, W88, е слична на RDS-6c: слоевите на литиум деутерид се прошарани со ураниум.

Разликата е во тоа што модерните термонуклеарни муниции не се чудовишта со повеќе мегатони како Цар-бомбата, туку системи со издашност од стотици килотони, како RDS-6. Никој нема мегатонски боеви глави во својот арсенал, бидејќи, воено, десетина помалку моќни боеви глави се повредни од една силна: ова ви овозможува да погодите повеќе цели.

Техничарите работат со американска термонуклеарна боева глава W80

Она што не може да го направи една термонуклеарна бомба

Водородот е исклучително вообичаен елемент, има доволно во атмосферата на Земјата.

Едно време се шпекулираше дека доволно моќна термонуклеарна експлозија може да започне верижна реакција и целиот воздух на нашата планета ќе изгори. Но, ова е мит.

Не само гасовитиот, туку и течниот водород не е доволно густ за да започне термонуклеарната фузија. Треба да се компресира и загрева со нуклеарна експлозија, по можност од различни страни, како што се прави со двостепен осигурувач. Во атмосферата нема такви услови, така што таму се невозможни самоодржливи реакции на нуклеарна фузија.

Ова не е единствената заблуда за термонуклеарното оружје. Често се вели дека експлозијата е „почиста“ од нуклеарната: тие велат дека кога се спојуваат јадрата на водородот, има помалку „фрагменти“ - опасни краткотрајни атомски јадра кои произведуваат радиоактивна контаминација - отколку кога јадрата на ураниумот се расцепува.

Оваа заблуда се заснова на фактот дека за време на термонуклеарна експлозија, најголемиот дел од енергијата наводно се ослободува поради фузија на јадра. Тоа не е вистина. Да, Цар Бомбата беше таква, но само затоа што нејзината ураниумска „јакна“ беше заменета со олово за тестирање. Современите двостепени осигурувачи резултираат со значителна радиоактивна контаминација.

Зоната на можно целосно уништување од страна на Цар Бомба, исцртана на картата на Париз. Црвениот круг е зона на целосно уништување (радиус 35 km). Жолтиот круг е со големина на огнената топка (радиус 3,5 km).

Точно, сè уште има зрно вистина во митот за „чистата“ бомба. Земете ја најдобрата американска термонуклеарна боева глава, W88. Доколку експлодира на оптимална височина над градот, областа на тешко уништување практично ќе се совпадне со зоната на радиоактивно оштетување, опасна по животот. Ќе има многу малку смртни случаи од радијациона болест: луѓето ќе умираат од самата експлозија, а не од радијација.

Друг мит вели дека термонуклеарното оружје е способно да ја уништи целата човечка цивилизација, па дури и животот на Земјата. Ова е исто така практично исклучено. Енергијата на експлозијата се дистрибуира во три димензии, затоа, со зголемување на моќта на муницијата за илјада пати, радиусот на деструктивно дејство се зголемува само десет пати - мегатонската боева глава има радиус на уништување само десет пати поголем од тактичка, килотонска боева глава.

Пред 66 милиони години, удар на астероид доведе до истребување на повеќето копнени животни и растенија. Моќта на удар беше околу 100 милиони мегатони - ова е 10 илјади пати повеќе од вкупната моќност на сите термонуклеарни арсенали на Земјата. Пред 790 илјади години, астероид се судри со планетата, ударот беше милион мегатони, но после тоа не се појавија траги од дури умерено изумирање (вклучувајќи го и нашиот род Хомо). И животот воопшто и луѓето се многу посилни отколку што изгледаат.

Вистината за термонуклеарното оружје не е толку популарна како митовите. Денес е вака: термонуклеарните арсенали на компактни боеви глави со средна моќност обезбедуваат кревка стратешка рамнотежа, поради што никој не може слободно да ги испегла другите земји во светот со атомско оружје. Стравот од термонуклеарен одговор е повеќе од доволно застрашувачки.