Presentación - armas de destrucción masiva - armas nucleares. Presentación de física sobre el tema: "Armas nucleares" La historia del surgimiento de la presentación de armas nucleares.

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Año El físico italiano Enrico Fermi realizó una serie de experimentos sobre la absorción de neutrones por varios elementos, incluido el uranio. La irradiación de uranio produjo núcleos radiactivos con diferentes vidas medias. Fermi sugirió que estos núcleos pertenecen a elementos transuránicos, es decir, elementos con números atómicos superiores a 92. La química alemana Ida Nodak criticó el supuesto descubrimiento del elemento transuránico y sugirió que bajo la acción del bombardeo de neutrones, los núcleos de uranio se descomponen en núcleos de elementos con números atómicos inferiores. Su razonamiento no fue aceptado entre los científicos y fue ignorado.

Año A finales de 1939, se publicó en Alemania un artículo de Hahn y Strassmann, en el que se presentaban los resultados de experimentos que demostraban la fisión del uranio. A principios de 1940, Frisch, que trabajaba en el laboratorio de Niels Bohr en Dinamarca, y Lise Meitner, que había emigrado a Estocolmo, publicaron un artículo explicando los resultados de los experimentos de Hahn y Strassmann. Los científicos de otros laboratorios intentaron de inmediato repetir los experimentos de los físicos alemanes y llegaron a la conclusión de que sus conclusiones eran correctas. Al mismo tiempo, Joliot-Curie y Fermi, de forma independiente, en sus experimentos descubrieron que durante la fisión del uranio por un neutrón, se liberan más de dos neutrones libres que pueden provocar la continuación de la reacción de fisión en forma de cadena. reacción. Por lo tanto, se comprobó experimentalmente la posibilidad de una continuación espontánea de esta reacción de fisión nuclear, incluida una explosiva.

4 Los científicos hicieron suposiciones teóricas de una reacción en cadena de fisión autosostenida incluso antes del descubrimiento de la fisión de uranio (empleados del Instituto de Física Química Yu. Khariton, Ya. en 1935 patentó el principio de la reacción en cadena de la fisión. en 1940 Los científicos del LPTI K. Petrzhak y G. Flerov descubrieron la fisión espontánea de núcleos de uranio y publicaron un artículo que recibió una amplia respuesta entre los físicos del mundo. La mayoría de los físicos ya no tenían dudas sobre la posibilidad de crear armas de gran poder destructivo.

5 El Proyecto Manhattan El 6 de diciembre de 1941, la Casa Blanca decidió destinar grandes fondos para la creación de la bomba atómica. El proyecto en sí recibió el nombre en código de Proyecto Manhattan. Inicialmente, el administrador político Bush fue designado al frente del proyecto, quien pronto fue reemplazado por el general de brigada L. Groves. La parte científica del proyecto estuvo encabezada por R. Oppenheimer, a quien se considera el padre de la bomba atómica. El proyecto fue cuidadosamente clasificado. Como señaló el propio Groves, de las 130.000 personas involucradas en la implementación del proyecto nuclear, solo unas pocas docenas conocían el proyecto en su totalidad. Los científicos trabajaron en un ambiente de vigilancia y aislamiento estricto. Las cosas literalmente se convirtieron en rarezas: el físico G. Smith, que dirigía simultáneamente dos departamentos, tuvo que obtener permiso de Groves para hablar consigo mismo.

7 Los científicos e ingenieros se enfrentan a dos problemas principales al obtener material fisible para una bomba atómica: la separación de los isótopos de uranio (235 y 238) del uranio natural o la producción artificial de plutonio. Los científicos e ingenieros se enfrentan a dos problemas principales a la hora de obtener material fisionable para una bomba atómica: la separación de los isótopos de uranio (235 y 238) del uranio natural o la producción artificial de plutonio. El primer problema al que se enfrentaron los participantes en el Proyecto Manhattan fue el desarrollo de un método industrial para aislar uranio-235 utilizando una diferencia insignificante en la masa de isótopos de uranio. El primer problema al que se enfrentaron los participantes en el Proyecto Manhattan fue el desarrollo de un método industrial para aislar uranio-235 utilizando una diferencia insignificante en la masa de isótopos de uranio.

8 El segundo problema es encontrar una posibilidad industrial de convertir el uranio-238 en un nuevo elemento con propiedades de fisión eficientes: el plutonio, que podría separarse del uranio original por medios químicos. Esto podría hacerse usando un acelerador (la forma en que se produjeron las primeras cantidades de microgramos de plutonio en el laboratorio de Berkeley) o usando otra fuente más intensa de neutrones (por ejemplo: un reactor nuclear). La posibilidad de crear un reactor nuclear en el que se pueda mantener una reacción en cadena de fisión controlada fue demostrada por E. Fermi el 2 de diciembre de 1942. debajo de la grada oeste del estadio de la Universidad de Chicago (el centro del área densamente poblada). Después de que se puso en marcha el reactor y se demostró la posibilidad de mantener una reacción en cadena controlada, Compton, el director de la universidad, transmitió el ya famoso mensaje encriptado: Un navegante italiano ha aterrizado en el Nuevo Mundo. Los nativos son amigables. El segundo problema es encontrar una posibilidad industrial de convertir el uranio-238 en un nuevo elemento con propiedades de fisión eficientes: el plutonio, que podría separarse químicamente del uranio original. Esto podría hacerse usando un acelerador (la forma en que se produjeron las primeras cantidades de microgramos de plutonio en el laboratorio de Berkeley) o usando otra fuente más intensa de neutrones (por ejemplo: un reactor nuclear). La posibilidad de crear un reactor nuclear en el que se pueda mantener una reacción en cadena de fisión controlada fue demostrada por E. Fermi el 2 de diciembre de 1942. debajo de la grada oeste del estadio de la Universidad de Chicago (el centro del área densamente poblada). Después de que se puso en marcha el reactor y se demostró la posibilidad de mantener una reacción en cadena controlada, Compton, el director de la universidad, transmitió el ya famoso mensaje encriptado: Un navegante italiano ha aterrizado en el Nuevo Mundo. Los nativos son amigables.

9 El proyecto Manhattan incluía tres centros principales 1. El complejo Hanford, que incluía 9 reactores industriales para la producción de plutonio. La característica son plazos de construcción muy cortos: 1,5 a 2 años. 2. Fábricas en la localidad de OK Ridge, donde se utilizaron métodos de separación electromagnética y de difusión de gases para la obtención de uranio enriquecido Laboratorio Científico Los Alamos, donde se desarrolló teórica y prácticamente el diseño de la bomba atómica y el proceso tecnológico para su fabricación.

10 Proyecto CannonProyecto Cannon El diseño más simple para crear una masa crítica es utilizar el método del cañón. En este método, una masa subcrítica de material fisible se dirige como un proyectil hacia otra masa subcrítica, que desempeña el papel de objetivo, y esto le permite crear una masa supercrítica que debe explotar. Al mismo tiempo, la velocidad de aproximación alcanzó m / s. Este principio es adecuado para crear una bomba atómica sobre uranio, ya que el uranio - 235 tiene una tasa de fisión espontánea muy baja, es decir, propio fondo de neutrones. Este principio se utilizó en el diseño de la bomba de uranio Malysh, lanzada sobre Hiroshima. El diseño más simple para crear una masa crítica es usar el método de la pistola. En este método, una masa subcrítica de material fisible se dirige como un proyectil hacia otra masa subcrítica, que desempeña el papel de objetivo, y esto le permite crear una masa supercrítica que debe explotar. Al mismo tiempo, la velocidad de aproximación alcanzó m / s. Este principio es adecuado para crear una bomba atómica sobre uranio, ya que el uranio - 235 tiene una tasa de fisión espontánea muy baja, es decir, propio fondo de neutrones. Este principio se utilizó en el diseño de la bomba de uranio Malysh, lanzada sobre Hiroshima. U–235 ¡BANG!

11 Proyecto de implosión Sin embargo, resultó que el principio de diseño de “cañón” no se puede utilizar para plutonio debido a la alta intensidad de neutrones de la fisión espontánea del isótopo plutonio 240. Se requerirían velocidades de aproximación de dos masas que no pueden ser proporcionado por este diseño. Por tanto, se propuso el segundo principio del diseño de la bomba atómica, basado en la utilización del fenómeno de una explosión convergente hacia el interior (implosión). En este caso, la onda expansiva convergente de la explosión de un explosivo convencional se dirige al material fisionable que se encuentra en su interior y lo comprime hasta alcanzar una masa crítica. De acuerdo con este principio, se creó la bomba Fat Man, lanzada sobre Nagasaki. Sin embargo, resultó que el principio de diseño de "cañón" no se puede utilizar para el plutonio debido a la alta intensidad de los neutrones de la fisión espontánea del isótopo plutonio 240. Se requerirían tales velocidades de convergencia de dos masas que no pueden ser proporcionadas por este diseño. Por tanto, se propuso el segundo principio del diseño de la bomba atómica, basado en la utilización del fenómeno de una explosión convergente hacia el interior (implosión). En este caso, la onda expansiva convergente de la explosión de un explosivo convencional se dirige al material fisionable que se encuentra en su interior y lo comprime hasta alcanzar una masa crítica. De acuerdo con este principio, se creó la bomba Fat Man, lanzada sobre Nagasaki. Pu-239 TNT Pu-239 ¡BANG!

12 Primeras Pruebas La primera prueba de la bomba atómica se realizó a las 05.30 horas del 16 de julio de 1945 en el estado de Alomogardo (bomba tipo implosión sobre plutonio). Es este momento el que puede considerarse el comienzo de la era de la proliferación de las armas nucleares. La primera prueba de la bomba atómica se realizó a las 05:30 horas del 16 de julio de 1945 en el estado de Alomogardo (bomba tipo implosión sobre plutonio). Es este momento el que puede considerarse el comienzo de la era de la proliferación de las armas nucleares. El 6 de agosto de 1945, un bombardero B-29 llamado Enola Gay, pilotado por el coronel Tibbets, lanzó una bomba sobre Hiroshima (12-20 nudos). La zona de destrucción se extendió por 1,6 km desde el epicentro y cubrió un área de 4,5 sq. km, el 50% de los edificios de la ciudad fueron completamente destruidos. Según las autoridades japonesas, el número de muertos y desaparecidos fue de unas 90 mil personas, el número de heridos fue de 68 mil. El 6 de agosto de 1945, un bombardero B-29 llamado Enola Gay, pilotado por el coronel Tibbets, lanzó una bomba sobre Hiroshima (12-20 nudos). La zona de destrucción se extendió por 1,6 km desde el epicentro y cubrió un área de 4,5 sq. km, el 50% de los edificios de la ciudad fueron completamente destruidos. Según las autoridades japonesas, el número de muertos y desaparecidos fue de unas 90 mil personas, el número de heridos fue de 68 mil. El 9 de agosto de 1945, poco antes del amanecer, un avión de reparto (dirigido por el mayor Charles Sweeney) y dos aviones acompañantes despegaron con la bomba Fat Man. La ciudad de Nagasaki fue destruida en un 44%, lo que se explica por el terreno montañoso. El 9 de agosto de 1945, poco antes del amanecer, un avión de reparto (dirigido por el mayor Charles Sweeney) y dos aviones acompañantes despegaron con la bomba Fat Man. La ciudad de Nagasaki fue destruida en un 44%, lo que se explica por el terreno montañoso.

13 "Baby" (LittleBoy) y "Fat Man" - FatMan

15 3 áreas de investigación propuestas por I.V. aislamiento de Kurchatov del isótopo U-235 por difusión; aislamiento del isótopo U-235 por difusión; obtención de una reacción en cadena en un reactor experimental sobre uranio natural; obtención de una reacción en cadena en un reactor experimental sobre uranio natural; estudio de las propiedades del plutonio. estudio de las propiedades del plutonio.

16 Personal Las tareas de investigación a las que se enfrentaba I. Kurchatov eran increíblemente difíciles, pero en la etapa preliminar los planes eran crear prototipos experimentales en lugar de instalaciones a gran escala que serían necesarias más adelante. En primer lugar, I. Kurchatov necesitaba contratar un equipo de científicos e ingenieros para el personal de su laboratorio. Antes de elegirlos, visitó a muchos de sus colegas en noviembre de 1942. El reclutamiento continuó a lo largo de 1943. Es interesante notar este hecho. Cuando I. Kurchatov planteó la cuestión del personal, la NKVD en pocas semanas compiló un censo de todos los físicos disponibles en la URSS. Había alrededor de 3.000 de ellos, incluidos los profesores que enseñaban física.

17 Mineral de uranio Para realizar experimentos que confirmaran la posibilidad de una reacción en cadena y crear una "caldera atómica", era necesario obtener una cantidad suficiente de uranio. Según estimaciones, se podrían necesitar de 50 a 100 toneladas. Para realizar experimentos para confirmar la posibilidad de una reacción en cadena y crear una "caldera atómica", era necesario obtener una cantidad suficiente de uranio. Según estimaciones, se podrían necesitar de 50 a 100 toneladas. A partir de 1945, la Novena Dirección de la NKVD, en colaboración con el Ministerio de Metalurgia No Ferrosa, inició un extenso programa de exploración para encontrar fuentes adicionales de uranio en la URSS. A mediados de 1945, una comisión encabezada por A. Zavenyagin fue enviada a Alemania para buscar uranio y regresó con unas 100 toneladas. A partir de 1945, la Novena Dirección de la NKVD, en colaboración con el Ministerio de Metalurgia No Ferrosa, inició un extenso programa de exploración para encontrar fuentes adicionales de uranio en la URSS. A mediados de 1945, una comisión encabezada por A. Zavenyagin fue enviada a Alemania para buscar uranio y regresó con unas 100 toneladas.

18 Tuvimos que decidir cuál de los métodos de separación de isótopos sería el mejor. I. Kurchatov dividió el problema en tres partes: A. Alexandrov investigó el método de difusión térmica; I. Kikoin supervisó el trabajo sobre el método de difusión gaseosa y L. Artsimovich estudió el proceso electromagnético. Igualmente importante fue la decisión sobre qué tipo de reactor construir. En el Laboratorio 2 se consideraron tres tipos de reactores: agua pesada, agua pesada, enfriado por gas moderado con grafito, enfriado por gas moderado con grafito, enfriado por agua moderado con grafito. con moderador de grafito y refrigeración por agua.

19. En 1945, I. Kurchatov obtuvo las primeras cantidades de nanogramos al irradiar un objetivo de hexafluoruro de uranio con neutrones de una fuente de radio-berilio durante tres meses. Casi al mismo tiempo, el Instituto Radium. Khlopina comenzó el análisis radioquímico de cantidades de plutonio de submicrogramos obtenidas en el ciclotrón, que fue devuelto al instituto después de la evacuación durante los años de guerra y restaurado. Un poco más tarde, un ciclotrón más potente del Laboratorio 2 puso a disposición cantidades significativas (microgramos) de plutonio. meses. Casi al mismo tiempo, el Instituto Radium. Khlopina comenzó el análisis radioquímico de cantidades de plutonio de submicrogramos obtenidas en el ciclotrón, que fue devuelto al instituto después de la evacuación durante los años de guerra y restaurado. Cantidades significativas (microgramos) de plutonio comenzaron a usarse un poco más tarde del ciclotrón más poderoso en el Laboratorio 2.

20 El proyecto atómico soviético siguió siendo de pequeña escala desde julio de 1940 hasta agosto de 1945 debido a la insuficiente atención de los líderes del país a este problema. La primera fase, desde la creación de la Comisión de Uranio en la Academia de Ciencias en julio de 1940 hasta la invasión alemana en junio de 1941, estuvo limitada por las decisiones de la Academia de Ciencias y no recibió ningún apoyo estatal serio. Con el estallido de la guerra, incluso los pequeños esfuerzos desaparecieron. Durante los siguientes dieciocho meses, los días más difíciles de la guerra para la Unión Soviética, varios científicos continuaron pensando en el problema nuclear. Como se mencionó anteriormente, la recepción de inteligencia obligó a la alta dirección a volver al problema atómico. El proyecto atómico soviético permaneció a pequeña escala en el período de julio de 1940 a agosto de 1945 debido a la atención insuficiente de los líderes del país a este problema. La primera fase, desde la creación de la Comisión de Uranio en la Academia de Ciencias en julio de 1940 hasta la invasión alemana en junio de 1941, estuvo limitada por las decisiones de la Academia de Ciencias y no recibió ningún apoyo estatal serio. Con el estallido de la guerra, incluso los pequeños esfuerzos desaparecieron. Durante los siguientes dieciocho meses, los días más difíciles de la guerra para la Unión Soviética, varios científicos continuaron pensando en el problema nuclear. Como se mencionó anteriormente, la recepción de inteligencia obligó a la alta dirección a volver al problema atómico.

El 21 de agosto de 1945, el GKO adoptó la resolución 9887 sobre la organización de un Comité Especial (Special Committee) para resolver el problema nuclear. El comité especial estuvo encabezado por L. Beria. Según las memorias de los veteranos del proyecto atómico soviético, el papel de Beria en el proyecto sería fundamental. Gracias a su control sobre el Gulag, L. Beria proporcionó un número ilimitado de mano de obra prisionera para la construcción a gran escala de los sitios del complejo nuclear soviético. Los ocho miembros del Comité Especial también incluyeron a M. Pervukhin, G. Malenkov, V. Makhnev, P. Kapitsa, I. Kurchatov, N. Voznesensky (Presidente de la Comisión Estatal de Planificación), B. Vannikov y A. Zavenyagin. El Comité Especial incluía el Consejo Técnico, organizado el 27 de agosto de 1945, y el Consejo Técnico y de Ingeniería, organizado el 10 de diciembre de 1945.

22 El proyecto nuclear fue dirigido y coordinado por un nuevo semiministerio interdepartamental denominado Primera Dirección Principal (PGU) del Consejo de Ministros de la URSS, que se organizó el 29 de agosto de 1945 y fue dirigido por el ex Ministro de Armas B. Vannikov, quien a su vez estaba bajo el control de L. Beria. La PGU lideró el proyecto bomba desde 1945 hasta 1953. Por decreto del Consejo de Ministros del 9 de abril de 1946, la PGU recibió derechos equiparables a los del Ministerio de Defensa en la obtención de materiales y la coordinación de actividades interdepartamentales. Se nombraron siete diputados de B. Vannikov, incluidos A. Zavenyagin, P. Antropov, E. Slavsky, N. Borisov, V. Emelyanov y A. Komarovsky. A fines de 1947, M. Pervukhin fue nombrado Primer Jefe Adjunto de la PSU, y en 1949 E. Slavsky fue designado para este puesto. En abril de 1946, el Consejo Técnico y de Ingeniería del Comité Especial se transformó en el Consejo Técnico y Científico (NTS) de la Primera Dirección Principal. El NTS desempeñó un papel importante en la provisión de experiencia científica; en los años 40 fue dirigido por B. Vannikov, M. Pervukhin e I. Kurchatov. El proyecto nuclear fue administrado y coordinado por un nuevo semiministerio interdepartamental llamado Primera Dirección Principal (PGU) del Consejo de Ministros de la URSS, que se organizó el 29 de agosto de 1945 y fue dirigido por el ex Ministro de Armas B. Vannikov, quien a su vez estaba bajo el control de L. Beria. La PGU lideró el proyecto bomba desde 1945 hasta 1953. Por decreto del Consejo de Ministros del 9 de abril de 1946, la PGU recibió derechos equiparables a los del Ministerio de Defensa en la obtención de materiales y la coordinación de actividades interdepartamentales. Se nombraron siete diputados de B. Vannikov, incluidos A. Zavenyagin, P. Antropov, E. Slavsky, N. Borisov, V. Emelyanov y A. Komarovsky. A fines de 1947, M. Pervukhin fue nombrado Primer Jefe Adjunto de la PSU, y en 1949 E. Slavsky fue designado para este puesto. En abril de 1946, el Consejo Técnico y de Ingeniería del Comité Especial se transformó en el Consejo Técnico y Científico (NTS) de la Primera Dirección Principal. El NTS desempeñó un papel importante en la provisión de experiencia científica; en los años 40 fue dirigido por B. Vannikov, M. Pervukhin e I. Kurchatov.

23 E. Slavsky, que más tarde tuvo que gestionar el programa nuclear soviético a nivel ministerial de 1957 a 1986, se incorporó originalmente al proyecto para supervisar la producción de grafito ultrapuro para los experimentos de I. Kurchatov con una caldera nuclear. E. Slavsky era compañero de clase de A. Zavenyagin en la Academia de Minería y en ese momento era el subdirector de las industrias de magnesio, aluminio y electrónica. Posteriormente, E. Slavsky se hizo cargo de aquellas áreas del proyecto que estaban asociadas con la extracción de uranio del mineral y su procesamiento. E. Slavsky, que más tarde tuvo que dirigir el programa nuclear soviético a nivel ministerial de 1957 a 1986, se involucró inicialmente en el proyecto para controlar la producción de grafito ultrapuro para los experimentos de I. Kurchatov con una caldera nuclear. E. Slavsky era compañero de clase de A. Zavenyagin en la Academia de Minería y en ese momento era el subdirector de las industrias de magnesio, aluminio y electrónica. Posteriormente, E. Slavsky se hizo cargo de aquellas áreas del proyecto que estaban asociadas con la extracción de uranio del mineral y su procesamiento.

24 E. Slavsky era una persona súper secreta, y pocas personas saben que tiene tres estrellas de Héroe y diez Órdenes de Lenin. E. Slavsky era una persona súper secreta, y pocas personas saben que tiene tres estrellas de Héroe y diez Órdenes de Lenin. En un proyecto a gran escala no podía prescindir de situaciones de emergencia. Los accidentes ocurrían a menudo, especialmente al principio. Y muy a menudo, E. Slavsky fue el primero en entrar en la zona de peligro. Mucho más tarde, los médicos trataron de determinar exactamente cuánto tomó radiografías. Llamaron a una cifra del orden de mil quinientos, es decir, tres dosis letales. Pero sobrevivió y vivió hasta los 93 años. En un proyecto a gran escala no podía prescindir de situaciones de emergencia. Los accidentes ocurrían a menudo, especialmente al principio. Y muy a menudo, E. Slavsky fue el primero en entrar en la zona de peligro. Mucho más tarde, los médicos trataron de determinar exactamente cuánto tomó radiografías. Llamaron a una cifra del orden de mil quinientos, es decir, tres dosis letales. Pero sobrevivió y vivió hasta los 93 años.

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26 El primer reactor (F-1) produjo 100 unidades estándar, es decir 100 g de plutonio por día, un nuevo reactor (reactor industrial) - 300 g por día, pero esto requirió cargar hasta 250 toneladas de uranio. El primer reactor (F-1) produjo 100 unidades estándar, es decir, 100 g de plutonio por día, un nuevo reactor (reactor industrial) - 300 g por día, pero esto requirió cargar hasta 250 toneladas de uranio.

27 Para la construcción de la primera bomba atómica soviética, se utilizó un diagrama bastante detallado y una descripción de la primera bomba atómica estadounidense probada, que nos llegó gracias a Klaus Fuchs y la inteligencia. Estos materiales estuvieron a disposición de nuestros científicos en la segunda mitad de 1945. Los especialistas de Arzamas-16 tuvieron que realizar una gran cantidad de investigaciones experimentales y cálculos para confirmar que la información era confiable. Después de eso, la alta dirección decidió fabricar la primera bomba y probarla utilizando el esquema estadounidense ya probado y viable, aunque los científicos soviéticos propusieron soluciones de diseño más óptimas. Esta decisión se debió principalmente a razones puramente políticas: demostrar lo antes posible la posesión de una bomba atómica. En el futuro, los diseños de ojivas nucleares se realizaron de acuerdo con las soluciones técnicas desarrolladas por nuestros especialistas. 29 La información obtenida por inteligencia permitió en una etapa inicial evitar las dificultades y accidentes ocurridos en Los Álamos en 1945, por ejemplo, durante el montaje y determinación de las masas críticas de los hemisferios de plutonio. 29Uno de los accidentes de criticidad en Los Álamos ocurrió en una situación en la que uno de los experimentadores, al llevar el último cubo reflector a un conjunto de plutonio, notó en un instrumento de detección de neutrones que el conjunto estaba cerca de ser crítico. Apartó la mano de un tirón, pero el cubo cayó sobre el conjunto, aumentando la eficacia del reflector. Hubo un estallido de una reacción en cadena. El experimentador destruyó el conjunto con sus manos. Murió 28 días después como resultado de una sobreexposición a una dosis de 800 roentgens. En total, para 1958, ocurrieron 8 accidentes nucleares en Los Álamos. Cabe señalar que el extremo secretismo de la obra, la falta de información crearon un terreno fértil para diversas fantasías en los medios.

Presentación sobre el tema "Bomba atómica"

Bystrov Kirill

Grado 11 MOU Escuela secundaria Sukromlenskaya, distrito de Torzhok.

Región de Tver

Profesor: Mikhailov S.B.

Bomba atómica

Dispositivo explosivo monofásico o de una sola etapa en el que la principal producción de energía proviene de la reacción de fisión nuclear de núcleos pesados ​​(uranio-235 o plutonio) con la formación de elementos más ligeros.

La bomba atómica es un arma nuclear.

Clasificación de las cargas de bombas atómicas por potencia:

• hasta 1 kt - ultrapequeño;
• 1 - 10 kt - pequeño;
• 10 - 100 kt - medio;
• 100-1000 quilates - grande;
• más de 1 Mt - super grande.

Dispositivo de bomba atómica

Una bomba atómica incluye varios componentes diferentes. Como regla general, se distinguen dos elementos principales de este tipo de armas: el cuerpo y el sistema de automatización.

El caso contiene una carga nuclear y automatización, y es él quien realiza una función protectora en relación con varios tipos de influencia (mecánica, térmica, etc.). Y el papel del sistema de automatización es garantizar que la explosión ocurra en un momento claramente definido, y no antes ni después. El sistema de automatización consta de sistemas tales como: detonación de emergencia; protección y amartillado; fuente de poder; sensores de detonación y detonación.

La historia de la creación de la bomba atómica.

La historia de la creación de la bomba atómica, y en particular de las armas, comienza en 1939, con el descubrimiento realizado por Joliot-Curie. Fue a partir de ese momento que los científicos se dieron cuenta de que una reacción en cadena de uranio podría convertirse no solo en una fuente de enorme energía, sino también en un arma terrible. Y así, el dispositivo de la bomba atómica se basa en el uso de la energía nuclear, que se libera durante una reacción nuclear en cadena.

Este último implica el proceso de fisión de núcleos pesados ​​o la síntesis de núcleos ligeros. Como resultado, la bomba atómica es un arma de destrucción masiva, debido a que en un período de tiempo muy corto se libera una gran cantidad de energía intranuclear en un espacio pequeño.

Primera prueba de la bomba atómica

La primera prueba de un arma atómica fue realizada por militares estadounidenses el 16 de julio de 1945, en un lugar llamado Almogordo, que mostró todo el poder de la energía atómica. Después de eso, las bombas atómicas disponibles para las fuerzas estadounidenses se cargaron en un buque de guerra y se enviaron a las costas de Japón. La negativa del gobierno japonés de un diálogo pacífico permitió demostrar en acción todo el poder de las armas atómicas, cuyas víctimas fueron primero la ciudad de Hiroshima y un poco más tarde Nagasaki.

Y solo cuatro días después, dos aviones con mercancías peligrosas a bordo abandonaron a la vez la base militar estadounidense, cuyos objetivos eran Kokura y Nagasaki. De la bomba atómica en Nagasaki en los primeros días murieron 73 mil personas. la lista ya se ha sumado a 35 mil personas.

• onda de choque ( la velocidad de propagación de una onda de choque en un medio excede la velocidad del sonido en este medio)
• emisión de luz ( el poder es muchas veces mayor que el poder de los rayos del sol)
• radiación penetrante
• contaminación radioactiva
• pulso electromagnético (EMP) (deshabilita equipos y dispositivos)
• rayos X

onda de choque

Llamativo principal

factor de una explosión nuclear.

representa

región de fuerte compresión

medio ambiente, difusión

en todas direcciones desde el lugar

explosión supersónica

velocidad.

emisión de luz

Una corriente de energía radiante, incluso visible,

ultravioleta y

rayos infrarrojos.

se extiende casi

al instante y dura

dependencias

de la energía nuclear

explosión hasta 20s.

pulso electromagnetico

Campo electromagnético de corta duración que se produce durante la explosión de un arma nuclear como resultado de la interacción de los rayos gamma y los neutrones emitidos durante una explosión nuclear con los átomos del medio ambiente.

La acción de la bomba atómica

Después de la explosión, se producirá un destello brillante que se convertirá en una esfera de fuego que, a medida que se enfría, se convierte en un casquete de hongo nuclear. Luego viene la emisión de luz. La presión de la onda de choque en el límite de la esfera de fuego con su desarrollo máximo es de 7 atmósferas (0,7 MPa), independientemente de la potencia, la temperatura del aire en la onda es de aproximadamente 350 grados y, en combinación con la radiación de luz, los objetos en el límite de la esfera puede calentarse hasta 1200 grados con una explosión con potencia en 1 megatón.

En el caso de una persona, el calor se extenderá por todo el cuerpo. La luz hace que la ropa sea aún más ajustada, soldándola al cuerpo. La duración del destello depende de la potencia de la explosión, desde aproximadamente un segundo con un kilotón hasta cuarenta segundos con cincuenta megatones; un megatón brillará durante diez segundos, veinte kilotones (Hiroshima) durante tres segundos. La onda de choque puede ir antes del final del resplandor.

• La inteligencia soviética tenía información sobre trabajar en la creación de la bomba atómica en los Estados Unidos provenientes de físicos atómicos que simpatizan con la URSS, en particular klaus fuchs. Esta información fue reportada Beria estalin. Sin embargo, se cree que la carta que el físico soviético le dirigió a principios de 1943 tuvo una importancia decisiva. Flerova quien logró explicar popularmente la esencia del problema. Como resultado 11 de febrero 1943 se adoptó una resolución GKO sobre el comienzo del trabajo sobre la creación de una bomba atómica. El liderazgo general fue confiado al Vicepresidente del Comité de Defensa del Estado. VM Molotova, quien, a su vez, nombró al jefe del proyecto atómico I. Kurchatova(su nombramiento fue firmado 10 de marzo). La información recibida a través de los canales de inteligencia facilitó y aceleró el trabajo de los científicos soviéticos.

• El 6 de noviembre de 1947, el Ministro de Relaciones Exteriores de la URSS, V. M. Molotov, hizo una declaración sobre el secreto de la bomba atómica y dijo que "este secreto dejó de existir hace mucho tiempo". Esta declaración significaba que la Unión Soviética ya había descubierto el secreto de las armas atómicas y que tenían estas armas a su disposición. Los círculos científicos de los Estados Unidos de América aceptaron esta declaración de V. M. Molotov como un engaño, creyendo que los rusos podrían dominar las armas atómicas no antes de 1952.

• Los satélites espías estadounidenses han localizado la ubicación exacta de las armas nucleares tácticas rusas en la región de Kaliningrado, contradiciendo las afirmaciones de Moscú de que se transfirieron armas tácticas allí.

• La prueba exitosa de la primera bomba atómica soviética se llevó a cabo el 29 de agosto de 1949 en el sitio de prueba construido en Semipalatinsk regiones de Kazajstán. El 25 de septiembre de 1949, el periódico " Verdad» publicó un mensaje TASS"en relación con la declaración del presidente estadounidense Truman sobre la realización de una explosión atómica en la URSS":

"Club Nuclear"

Un nombre informal para un grupo de países con armas nucleares. Incluye Estados Unidos (desde 1945), Rusia (originalmente Unión Soviética: desde 1949), Gran Bretaña (1952), Francia (1960), China (1964), India (1974), Pakistán (1998) y Corea del Norte (2006). ). También se considera que Israel tiene armas nucleares.

Las "viejas" potencias nucleares de EE. UU., Rusia, Gran Bretaña, Francia y China son las llamadas. los cinco nucleares, es decir, los estados que se consideran potencias nucleares "legítimas" en virtud del Tratado sobre la no proliferación de las armas nucleares. Los restantes países con armas nucleares se denominan potencias nucleares "jóvenes".

Además, varios estados que son miembros de la OTAN y otros aliados tienen o pueden tener armas nucleares estadounidenses en su territorio. Algunos expertos creen que, en determinadas circunstancias, estos países pueden aprovecharlo.

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Armas de destrucción masiva. Arma nuclear. Grado 10

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Revisando la tarea:
La historia de la creación de MPVO-GO-MChS-RSChS. Nombre las tareas de GO. Derechos y obligaciones de los ciudadanos en el ámbito de la protección civil

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Primera prueba nuclear
En 1896, el físico francés Antoine Becquerel descubrió el fenómeno de la radiación radiactiva. En el territorio de los Estados Unidos, en Los Álamos, en las extensiones desérticas del estado de Nuevo México, en 1942, se estableció un centro nuclear estadounidense. El 16 de julio de 1945, a las 5:29:45 hora local, un destello brillante iluminó el cielo sobre la meseta en las montañas Jemez al norte de Nuevo México. Una nube característica de polvo radiactivo, parecida a un hongo, se elevó a 30.000 pies. Todo lo que queda en el lugar de la explosión son fragmentos de vidrio verde radiactivo, en los que se ha convertido la arena. Este fue el comienzo de la era atómica.

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LAS ARMAS NUCLEARES Y SUS FACTORES DE DAÑO
Contenidos: Datos históricos. Arma nuclear. Los factores dañinos de una explosión nuclear. Tipos de explosiones nucleares Principios básicos de protección contra los factores dañinos de una explosión nuclear.

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La primera explosión nuclear se llevó a cabo en los Estados Unidos el 16 de julio de 1945. El creador de la bomba atómica es Julius Robert Oppenheimer.Para el verano de 1945, los estadounidenses lograron ensamblar dos bombas atómicas, llamadas "Kid" y "Fat Man". La primera bomba pesaba 2722 kg y estaba cargada con Uranio-235 enriquecido. "Fat Man" con una carga de plutonio-239 con una capacidad de más de 20 kt tenía una masa de 3175 kg.

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Julio Robert Oppenheimer
El creador de la bomba atómica:

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Bomba atómica "Little Boy", Hiroshima 6 de agosto de 1945
Tipos de bombas:
Bomba atómica "Fat Man", Nagasaki 9 de agosto de 1945

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Hiroshima Nagasaki

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En la mañana del 6 de agosto de 1945, el bombardero estadounidense B-29 Enola Gay, llamado así por la madre (Enola Gay Haggard) del comandante de la tripulación, el coronel Paul Tibbets, lanzó la bomba atómica Little Boy sobre la ciudad japonesa de Hiroshima.13 a 18 kilotones de TNT. Tres días después, el 9 de agosto de 1945, la bomba atómica "Fat Man" ("Fat Man") fue lanzada sobre la ciudad de Nagasaki por el piloto Charles Sweeney, comandante del bombardero B-29 "Bockscar". El número total de muertes osciló entre 90 y 166 mil personas en Hiroshima y entre 60 y 80 mil personas en Nagasaki.

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En la URSS, el 29 de agosto de 1949 se llevó a cabo la primera prueba de una bomba atómica (RDS). en el sitio de prueba de Semipalatinsk con una capacidad de 22 kt. En 1953, la URSS probó una bomba de hidrógeno o termonuclear (RDS-6S). El poder de las nuevas armas era 20 veces mayor que el poder de la bomba lanzada sobre Hiroshima, aunque eran del mismo tamaño.
Historia de la creación de las armas nucleares.

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Historia de la creación de las armas nucleares.

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En los años 60 del siglo XX, las armas nucleares se están introduciendo en todas las ramas de las Fuerzas Armadas de la URSS. El 30 de octubre de 1961, se probó en Novaya Zemlya la bomba de hidrógeno más poderosa (Tsar Bomba, Ivan, Kuzkina Mother) con una capacidad de megatones 58. Además de la URSS y los EE. UU., Aparecen armas nucleares: en Inglaterra (1952) , en Francia (1960), en China (1964). Posteriormente, aparecieron armas nucleares en India, Pakistán, Corea del Norte e Israel.
Historia de la creación de las armas nucleares.

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Participantes en el desarrollo de las primeras muestras de armas termonucleares, que luego se convirtieron en ganadores del Premio Nobel.
LD Landau IE Tamm NN Semenov
V.L.Ginzburg I.M.Frank L.V.Kantorovich A.A.Abrikosov

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La primera bomba atómica termonuclear de aviación soviética.
RDS-6S
Cuerpo bomba RDS-6S
Bombardero TU-16 - portador de armas nucleares

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"Zar Bomba" AN602

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Las ARMAS NUCLEARES son armas explosivas de destrucción masiva basadas en el uso de energía intranuclear liberada durante una reacción de fisión en cadena nuclear de núcleos pesados ​​de isótopos de uranio-235 y plutonio-239.

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La potencia de una carga nuclear se mide en TNT equivalente, la cantidad de trinitrotolueno que debe explotarse para obtener la misma energía.

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Dispositivo de bomba atómica
Los principales elementos de las armas nucleares son: el cuerpo, el sistema de automatización. El estuche está diseñado para acomodar una carga nuclear y un sistema de automatización, y también los protege de efectos mecánicos y, en algunos casos, térmicos. El sistema de automatización asegura la explosión de una carga nuclear en un momento dado y excluye su funcionamiento accidental o prematuro. Incluye: - un sistema de seguridad y armado, - un sistema de detonación de emergencia, - un sistema de detonación de carga, - una fuente de alimentación, - un sistema sensor de detonación. Los medios de entrega de armas nucleares pueden ser misiles balísticos, misiles de crucero y antiaéreos, aviación. Las municiones nucleares se utilizan para equipar bombas de aire, minas terrestres, torpedos, proyectiles de artillería (203,2 mm SG y 155 mm SG-USA). Se han inventado varios sistemas para detonar la bomba atómica. El sistema más simple es un arma de tipo inyector en la que un proyectil hecho de material fisible choca contra el objetivo, formando una masa supercrítica. La bomba atómica lanzada por Estados Unidos sobre Hiroshima el 6 de agosto de 1945 tenía un detonador de tipo inyección. Y tenía un equivalente energético de aproximadamente 20 kilotones de TNT.

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Dispositivo de bomba atómica

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Vehículos de entrega de armas nucleares

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Explosión nuclear
2. Emisión de luz
4. Contaminación radiactiva de la zona
1. Onda de choque
3. Radiación ionizante
5. Pulso electromagnético
Factores dañinos de una explosión nuclear

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Onda de choque (de aire) - una región de fuerte compresión de aire, que se propaga en todas las direcciones desde el centro de la explosión a una velocidad supersónica. El límite frontal de la onda, caracterizado por un fuerte salto de presión, se denomina frente de la onda de choque. Causa destrucción en un área grande. Cubierta de protección.

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Su acción dura varios segundos. Una onda de choque recorre una distancia de 1 km en 2 s, 2 km en 5 s y 3 km en 8 s.
Las lesiones por ondas de choque se producen tanto por la acción del exceso de presión como por su acción propulsora (presión de velocidad), debido al movimiento del aire en la ola. El personal, las armas y los equipos militares ubicados en áreas abiertas se ven afectados principalmente como resultado de la acción propulsora de la onda de choque, y los objetos grandes (edificios, etc.) se ven afectados por la acción del exceso de presión.

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Sitio de explosión nuclear
Esta es el área directamente afectada por los factores dañinos de una explosión nuclear.
El foco de una lesión nuclear se divide en:
Zona de completa destrucción
Zona de daño severo
Zona de daño medio
Zona de daño débil
Zonas de destrucción

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2. La radiación de luz es radiación visible, ultravioleta e infrarroja, actuando durante varios segundos. Defensa: Cualquier obstrucción que proporcione sombra.
Los factores dañinos de una explosión nuclear:

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La radiación luminosa de una explosión nuclear es radiación visible, ultravioleta e infrarroja, actuando durante varios segundos. Para el personal, puede causar quemaduras en la piel, daños en los ojos y ceguera temporal. Las quemaduras ocurren por la exposición directa a la radiación de luz en áreas abiertas de la piel (quemaduras primarias), así como por la quema de ropa, en incendios (quemaduras secundarias). Según la gravedad de la lesión, las quemaduras se dividen en cuatro grados: el primero es enrojecimiento, hinchazón y dolor en la piel; el segundo es la formación de burbujas; el tercero - necrosis de la piel y tejidos; el cuarto es la carbonización de la piel.

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Los factores dañinos de una explosión nuclear:
3. Radiación penetrante: un flujo intenso de partículas gamma y neutrones emitidos desde la zona de una nube de explosión nuclear y que dura entre 15 y 20 segundos. Al pasar a través del tejido vivo, provoca su rápida destrucción y la muerte de una persona por enfermedad aguda por radiación en un futuro muy cercano después de la explosión. Protección: refugio o barrera (capa de tierra, madera, hormigón, etc.)
La radiación alfa son núcleos de helio-4 y se pueden detener fácilmente con una hoja de papel. La radiación beta es una corriente de electrones contra la que una placa de aluminio es suficiente para protegerse. La radiación gamma tiene la capacidad de penetrar materiales aún más densos.

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El efecto dañino de la radiación penetrante se caracteriza por la magnitud de la dosis de radiación, es decir, la cantidad de energía de radiación radiactiva absorbida por una unidad de masa del medio irradiado. Distinguir entre exposición y dosis absorbida. La dosis de exposición se mide en roentgens (R). Un rayo X es una dosis de radiación gamma, que crea alrededor de 2 mil millones de pares de iones en 1 cm3 de aire.

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Reducción del efecto dañino de la radiación penetrante según el entorno y el material de protección.
Capas de atenuación media de la radiación

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4. Contaminación radiactiva del área: en caso de explosión de armas nucleares, se forma un "rastro" en la superficie de la tierra, formado por la precipitación de una nube radiactiva. Protección: equipo de protección individual (EPI).
Los factores dañinos de una explosión nuclear:

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La huella de una nube radiactiva en un terreno plano con la misma dirección y velocidad del viento tiene la forma de una elipse alargada y se divide condicionalmente en cuatro zonas: moderada (A), fuerte (B), peligrosa (C) y extremadamente contaminación peligrosa (D). Los límites de las zonas de contaminación radiactiva con distintos grados de peligro para las personas suelen caracterizarse por la dosis de radiación gamma recibida durante el tiempo que transcurre desde que se forma la traza hasta la desintegración completa de las sustancias radiactivas D∞ (cambios en rads), o por la tasa de dosis de radiación (nivel de radiación) 1 hora después de la explosión

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Zonas de contaminación radiactiva
Zona de infección extremadamente peligrosa
Zona de infección peligrosa
Zona muy contaminada
Zona de infección moderada

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5. Pulso electromagnético: ocurre por un corto período de tiempo y puede desactivar todos los componentes electrónicos del enemigo (computadoras a bordo de aviones, etc.)
Los factores dañinos de una explosión nuclear:

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En la mañana del 6 de agosto de 1945, el cielo estaba despejado y sin nubes sobre Hiroshima. Como antes, la aproximación desde el este de dos aviones estadounidenses (uno de ellos se llamaba Enola Gay) a una altitud de 10-13 km no causó alarma (porque todos los días aparecían en el cielo de Hiroshima). Uno de los aviones se zambulló y dejó caer algo, y luego ambos aviones giraron y se fueron volando. El objeto lanzado en un paracaídas descendió lentamente y repentinamente explotó a una altura de 600 m sobre el suelo. Fue la bomba "Baby". El 9 de agosto se lanzó otra bomba sobre la ciudad de Nagasaki. La pérdida total de vidas y la escala de destrucción de estos bombardeos se caracterizan por las siguientes cifras: 300 mil personas murieron instantáneamente por radiación térmica (temperatura de unos 5000 grados C) y una onda de choque, otras 200 mil resultaron heridas, quemadas, irradiadas. En un terreno de 12 m2. km, todos los edificios fueron completamente destruidos. Solo en Hiroshima, de 90.000 edificios, 62.000 fueron destruidos. Estos bombardeos conmocionaron al mundo entero. Se cree que este evento marcó el inicio de la carrera armamentista nuclear y el enfrentamiento entre los dos sistemas políticos de la época a un nuevo nivel cualitativo.

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Tipos de explosiones nucleares

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explosión de tierra
ráfaga de aire
explosión a gran altura
explosión subterránea
Tipos de explosiones nucleares

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Tipos de explosiones nucleares
General Thomas Farrell: “El efecto que la explosión tuvo sobre mí se puede llamar magnífico, asombroso y al mismo tiempo aterrador. La humanidad nunca ha creado un fenómeno de un poder tan increíble y aterrador.

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Nombre del ensayo: Trinity Fecha: 16 de julio de 1945 Ubicación: Alamogordo, Nuevo México

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Nombre de la prueba: Baker Fecha: 24 de julio de 1946 Lugar: laguna del atolón Bikini Tipo de explosión: bajo el agua, profundidad 27,5 metros Potencia: 23 kilotones.

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Nombre de prueba: Truckee Fecha: 9 de junio de 1962 Ubicación: Isla de Navidad Capacidad: más de 210 kilotones

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Nombre de la prueba: Castle Romeo Fecha: 26 de marzo de 1954 Ubicación: Barcaza en el cráter Bravo, atolón Bikini Tipo de explosión: Superficie Rendimiento: 11 megatones.

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Nombre de la prueba: Castle Bravo Fecha: 1 de marzo de 1954 Ubicación: Atolón Bikini Tipo de explosión: Superficie Rendimiento: 15 megatones.

La historia de la creación de las armas nucleares. Pruebas de armas nucleares. Presentación sobre física Alumnos del grado 11b del gimnasio Pushkin Cosaco Elena. Introducción En la historia de la humanidad, los acontecimientos individuales marcan una época. La creación de armas atómicas y su uso fue causada por el deseo de elevarse a un nuevo nivel en el dominio del método perfecto de destrucción. Como todo acontecimiento, la creación de armas atómicas tiene su propia historia. . . Temas de discusión - La historia de la creación de armas nucleares. - Requisitos previos para la creación de armas atómicas en los Estados Unidos. - Pruebas de armas atómicas. - Conclusión. La historia de la creación de las armas nucleares. A finales del siglo XX, Antoine Henri Becquerel descubrió el fenómeno de la radiactividad. 1911-1913 Descubrimiento del núcleo atómico por Rutherford y E. Rutherford. Desde principios de 1939, un nuevo fenómeno se ha estudiado inmediatamente en Inglaterra, Francia, los Estados Unidos y la URSS. E. Rutherford Acabando el estirón 19391945. En 1939 comenzó la Segunda Guerra Mundial. En octubre de 1939, aparece en EE.UU. el primer comité gubernamental sobre energía atómica. En Alemania En 1942, los fracasos en el frente germano-soviético llevaron a una reducción del trabajo sobre armas nucleares. Estados Unidos comenzó a liderar en la creación de armas. Prueba de armas atómicas. El 10 de mayo de 1945, se reunió en el Pentágono de los Estados Unidos un comité para seleccionar los objetivos de los primeros ataques nucleares. Pruebas de armas atómicas. En la mañana del 6 de agosto de 1945, el cielo estaba despejado y sin nubes sobre Hiroshima. Como antes, la aproximación de dos aviones estadounidenses desde el este no causó alarma. Uno de los aviones se zambulló y arrojó algo, luego ambos aviones volaron de regreso. Prioridad Nuclear 1945-1957. El objeto lanzado en un paracaídas descendió lentamente y de repente explotó a una altura de 600 m sobre el suelo. La ciudad fue destruida de un solo golpe: de 90 mil edificios, 65 mil fueron destruidos, de 250 mil habitantes, 160 mil fueron muertos y heridos. Nagasaki Se planeó un nuevo ataque para el 11 de agosto. En la mañana del 8 de agosto, el servicio meteorológico informó que el objetivo número 2 (Kokura) el 11 de agosto estaría cubierto por nubes. Y así cayó la segunda bomba sobre Nagasaki. Esta vez murieron unas 73 mil personas, otras 35 mil murieron después de mucho tormento. Armas nucleares en la URSS. El 3 de noviembre de 1945, el Pentágono recibió el informe No. 329 sobre la selección de los 20 objetivos más importantes en el territorio de la URSS. En los Estados Unidos, un plan para la guerra estaba maduro. El inicio de las hostilidades estaba previsto para el 1 de enero de 1950. El proyecto nuclear soviético iba a la zaga del estadounidense exactamente cuatro años. En diciembre de 1946, I. Kurchatov puso en marcha el primer reactor nuclear de Europa. Pero sea como fuere, la URSS tenía una bomba atómica, y el 4 de octubre de 1957, la URSS lanzó al espacio el primer satélite artificial de la Tierra. ¡Así se evitó el comienzo de la Tercera Guerra Mundial! I. Kurchatov Conclusión. ¡Hiroshima y Nagasaki son una advertencia para el futuro! Según los expertos, nuestro planeta está peligrosamente sobresaturado con armas nucleares. Dichos arsenales están cargados de un gran peligro para todo el planeta, y no para países individuales. Su creación absorbe enormes recursos materiales que podrían usarse para combatir enfermedades, analfabetismo, pobreza en varias otras regiones del mundo.