Viena diena - viena patiesība" url="https://diletant.media/one-day/26522782/">

Izveidojas 7 valstis ar kodolieročiem kodolklubs. Lai izveidotu savu atombumba katrs no šiem štatiem iztērēja miljonus. Attīstība notiek gadiem ilgi. Bet bez apdāvinātiem fiziķiem, kuriem bija uzdots veikt pētījumus šajā jomā, nekas nebūtu noticis. Par šiem cilvēkiem šodienas Diletants izlasē. plašsaziņas līdzekļi.

Roberts Oppenheimers

Cilvēka vecākiem, kura vadībā tika izveidota pasaulē pirmā atombumba, nebija nekāda sakara ar zinātni. Oppenheimera tēvs bija tekstilizstrādājumu tirgotājs, bet viņa māte bija māksliniece. Roberts agri absolvēja Hārvardu, apguva termodinamikas kursu un sāka interesēties par eksperimentālo fiziku.


Pēc vairāku gadu darba Eiropā Oppenheimers pārcēlās uz Kaliforniju, kur divus gadu desmitus lasīja lekcijas. Kad vācieši 30. gadu beigās atklāja urāna skaldīšanu, zinātnieks domāja par šo problēmu. atomieroči. Kopš 1939. gada viņš aktīvi piedalījās atombumbas izveidē Manhetenas projekta ietvaros un vadīja laboratoriju Losalamosā.

Turpat 1945. gada 16. jūlijā pirmo reizi tika pārbaudīts Openheimera "smadzeņu bērns". "Es esmu kļuvis par nāvi, pasauļu iznīcinātāju," pēc pārbaudes sacīja fiziķis.

Dažus mēnešus vēlāk uz Japānas pilsētām Hirosimu un Nagasaki tika nomestas atombumbas. Kopš tā laika Oppenheimers ir uzstājis uz atomenerģijas izmantošanu tikai miermīlīgiem mērķiem. Kļuvis par apsūdzēto krimināllietā viņa neuzticamības dēļ, zinātnieks tika noņemts no slepeni notikumi. Viņš nomira 1967. gadā no balsenes vēža.

Igors Kurčatovs

PSRS savu atombumbu ieguva četrus gadus vēlāk nekā amerikāņi. Neiztika arī bez skautu palīdzības, taču nevajadzētu par zemu novērtēt Maskavā strādājošo zinātnieku nopelnus. Atomu izpēti vadīja Igors Kurčatovs. Viņa bērnība un jaunība pagāja Krimā, kur viņš pirmo reizi mācījās par atslēdznieku. Pēc tam viņš absolvēja Taurīdas universitātes Fizikas un matemātikas fakultāti, turpināja studēt Petrogradā. Tur viņš iegāja slavenā Ābrama Jofe laboratorijā.

Kurčatovs pārņēma padomju kodolprojektu, kad viņam bija tikai 40 gadu. Gadiem ilgs rūpīgs darbs, iesaistot vadošos ekspertus, ir devis ilgi gaidītus rezultātus. Mūsu valstī pirmais kodolierocis ar nosaukumu RDS-1 tika izmēģināts izmēģinājumu poligonā Semipalatinskā 1949. gada 29. augustā.

Kurčatova un viņa komandas uzkrātā pieredze ļāva Padomju Savienībai pēc tam palaist pasaulē pirmo industriālo atomelektrostaciju, kā arī zemūdenes kodolreaktoru un ledlauzi, ko līdz šim neviens nebija varējis izdarīt.

Andrejs Saharovs

Ūdeņraža bumba pirmo reizi parādījās Amerikas Savienotajās Valstīs. Bet amerikāņu paraugs bija trīsstāvu mājas lielumā un svēra vairāk nekā 50 tonnas. Tikmēr Andreja Saharova radītais produkts RDS-6s svēra tikai 7 tonnas un varēja ietilpt bumbvedējam.

Kara laikā Saharovs, atrodoties evakuācijā, ar izcilību absolvēja Maskavas Valsts universitāti. Viņš strādāja par inženieri-izgudrotāju militārajā rūpnīcā, pēc tam iestājās FIAN augstskolā. Igora Tamma vadībā viņš strādāja kodoltermisko ieroču izstrādes pētniecības grupā. Saharovs nāca klajā ar padomju ūdeņraža bumbas pamatprincipu - pūt.

Pirmās padomju ūdeņraža bumbas izmēģinājumi notika 1953. gadā

Pirmā padomju ūdeņraža bumba tika izmēģināta netālu no Semipalatinskas 1953. gadā. Lai novērtētu iznīcināšanas spējas, uz vietas tika uzcelta pilsēta no rūpnieciskām un administratīvajām ēkām.

Kopš 1950. gadu beigām Saharovs tam veltīja daudz laika cilvēktiesības. Viņš nosodīja bruņošanās sacensību, kritizēja komunistu valdību, iestājās par nāvessoda atcelšanu un pret disidentu piespiedu psihiatrisko ārstēšanu. Pret iebraukšanu padomju karaspēks uz Afganistānu. Andrejs Saharovs tika apbalvots Nobela prēmija pasaulē, un 1980. gadā viņu pārliecības dēļ izsūtīja uz Gorkiju, kur vairākkārt izsludināja badastreikus un no kurienes Maskavā varēja atgriezties tikai 1986. gadā.

Bertrāns Goldšmits

Francijas kodolprogrammas ideologs bija Šarls de Golls, un pirmās bumbas radītājs bija Bertrāns Goldšmits. Pirms kara sākuma topošais speciālists studēja ķīmiju un fiziku, pievienojās Marijai Kirī. Vācu okupācija un Višī valdības attieksme pret ebrejiem lika Goldšmitam pārtraukt studijas un emigrēt uz ASV, kur viņš vispirms sadarbojās ar amerikāņu un pēc tam ar kanādiešu kolēģiem.


1945. gadā Goldšmits kļuva par vienu no Komisijas dibinātājiem atomenerģija Francija. Pirmā viņa vadībā radītās bumbas pārbaude notika tikai 15 gadus vēlāk - Alžīrijas dienvidrietumos.

Cjaņs Sancjans

ĶTR kodolvalstu klubam pievienojās tikai 1964. gada oktobrī. Tad ķīnieši izmēģināja paši savu atombumbu ar jaudu vairāk nekā 20 kilotonus. Mao Dzeduns nolēma attīstīt šo nozari pēc sava pirmā ceļojuma uz Padomju Savienību. 1949. gadā Staļins lielajam stūrmanim parādīja kodolieroču iespējas.

ķīniešu kodolprojekts apstrādā Qian Sanqiang. Beidzis Cinghua Universitātes Fizikas nodaļu, viņš par valsts līdzekļiem devās studēt uz Franciju. Viņš strādāja Parīzes Universitātes Radija institūtā. Cjaņs daudz runāja ar ārvalstu zinātniekiem un veica diezgan nopietnus pētījumus, taču viņam pietrūka dzimtenes un viņš atgriezās Ķīnā, paņemot dažus gramus rādija kā dāvanu no Irēnas Kirī.

Cilvēces attīstības vēsturi vienmēr ir pavadījis karš kā veids, kā konfliktus atrisināt ar vardarbību. Civilizācija ir cietusi vairāk nekā piecpadsmit tūkstošus mazu un lielu bruņotu konfliktu, zaudējumus cilvēku dzīvības ir miljonos. Tikai pagājušā gadsimta deviņdesmitajos gados notika vairāk nekā simts militārās sadursmes, kurās piedalījās deviņdesmit pasaules valstis.

Tajā pašā laikā zinātniskie atklājumi un tehnoloģiskais progress ļāva radīt arvien lielākas jaudas un izsmalcinātākas iznīcināšanas ieročus. Divdesmitajā gadsimtā kodolieroči ir kļuvuši par masveida postošās ietekmes virsotni un politikas instrumentu.

Atombumbas ierīce

Mūsdienu kodolbumbas kā līdzeklis ienaidnieka sakaušanai tiek radītas, balstoties uz progresīviem tehniskiem risinājumiem, kuru būtība netiek plaši publiskota. Bet galvenos elementus, kas raksturīgi šāda veida ieročiem, var uzskatīt par piemēru kodolbumbai ar koda nosaukumu "Fat Man", kas 1945. gadā tika nomesta vienā no Japānas pilsētām.

Sprādziena jauda bija 22,0 kt TNT ekvivalentā.

Tam bija šādas dizaina iezīmes:

• izstrādājuma garums bija 3250,0 mm, bet taras daļas diametrs bija 1520,0 mm. Kopējais svars vairāk nekā 4,5 tonnas;
• ķermeni attēlo elipses forma. Lai izvairītos no priekšlaicīgas iznīcināšanas pretgaisa munīcijas trāpījumu un cita veida nevēlamu seku dēļ, tā izgatavošanai tika izmantots 9,5 mm bruņu tērauds;
• ķermenis ir sadalīts četrās iekšējās daļās: deguns, divas elipsoīda puses (galvenā ir nodalījums kodola pildījums), asti.
• deguna nodalījums ir aprīkots ar uzlādējamām baterijām;
• galvenais nodalījums, piemēram, loks, lai novērstu kaitīgo mediju, mitruma iekļūšanu, radot komfortablus apstākļus bora sensora darbībai tie tiek evakuēti;
• elipsoīdā atradās plutonija kodols, ko sedza urāna viltojums (apvalks). Kodolreakcijas laikā tam bija inerces ierobežotāja loma, nodrošinot maksimālu ieroču kvalitātes plutonija aktivitāti, atstarojot neitronus uz lādiņa aktīvās zonas pusi.

Kodola iekšpusē tika ievietots primārais neitronu avots, ko sauca par iniciatoru vai "ezis". Pārstāv berilija sfēriska forma ar diametru 20,0 mm ar ārējo pārklājumu uz polonija bāzes - 210.

Jāpiebilst, ka ekspertu kopiena šādu kodolieroču konstrukciju atzinusi par neefektīvu un neuzticamu lietošanā. Nevadītā tipa neitronu iniciācija turpmāk netika izmantota. .

Darbības princips

Urāna 235 (233) un plutonija 239 (no tā sastāv kodolbumba) kodolu skaldīšanas procesu ar milzīgu enerģijas izdalīšanos, vienlaikus ierobežojot tilpumu, sauc par kodolsprādzienu. Radioaktīvo metālu atomu struktūrai ir nestabila forma - tie pastāvīgi tiek sadalīti citos elementos.

Procesu pavada neironu atslāņošanās, no kuriem daži, saskaroties ar blakus esošajiem atomiem, ierosina tālāku reakciju, ko pavada enerģijas izdalīšanās.

Princips ir šāds: sabrukšanas laika samazināšana izraisa lielāku procesa intensitāti, un neironu koncentrācija uz kodolu bombardēšanu izraisa ķēdes reakciju. Kad divi elementi tiek apvienoti līdz kritiskajai masai, tiks izveidots superkritiskais, izraisot sprādzienu.

Sadzīves apstākļos nav iespējams izraisīt aktīvu reakciju - ir nepieciešams liels elementu tuvošanās ātrums - vismaz 2,5 km / s. Šo ātrumu bumbā var sasniegt, kombinējot sprāgstvielu veidus (ātro un lēno), līdzsvarojot superkritiskās masas blīvumu, radot atomsprādzienu.

Kodolsprādzieni tiek attiecināti uz cilvēka darbības rezultātiem uz planētas vai tās orbītā. dabas procesiemšāda veida ir iespējamas tikai uz dažām zvaigznēm kosmosā.

Atombumbas pamatoti tiek uzskatītas par visspēcīgākajiem un destruktīvākajiem ieročiem. masu iznīcināšana. Taktiskais pielietojums risina uzdevumus iznīcināt stratēģiskus, sauszemes, kā arī dziļi bāzētus militāros objektus, uzvarot ievērojamu tehnikas uzkrājumu, ienaidnieka darbaspēku.

To var pielietot globālā mērogā tikai, lai sasniegtu mērķi pilnībā iznīcināt iedzīvotājus un infrastruktūru lielās teritorijās.

Lai sasniegtu noteiktus mērķus, izpildītu taktiska un stratēģiska rakstura uzdevumus, var veikt kodolieroču detonācijas:

• kritiskā un zemā augstumā (virs un zem 30,0 km);
• tiešā saskarē ar zemes garozu (ūdeni);
• pazemē (vai zemūdens sprādziens).

Kodolsprādzienu raksturo milzīgas enerģijas tūlītēja atbrīvošanās.

Noved pie objektu un personas sakāves šādi:

• šoka vilnis. Ar sprādzienu virs vai uz zemes garoza(ūdens) sauc par gaisa vilni, pazemes (ūdens) - seismisko sprādziena vilni. Gaisa vilnis veidojas pēc gaisa masu kritiskas saspiešanas un izplatās pa apli līdz vājinājumam ar ātrumu, kas pārsniedz skaņu. Tas noved gan pie tiešas darbaspēka sakāves, gan netiešas (mijiedarbība ar iznīcināto objektu fragmentiem). Pārmērīga spiediena darbība padara tehniku ​​nefunkcionālu, kustoties un atsitoties pret zemi;
• Gaismas emisija. Avots - vieglā daļa, ko veido produkta iztvaikošana ar gaisa masām, zemes lietošanas gadījumā - augsnes tvaiki. Iedarbība notiek ultravioletajā un infrasarkanie spektri. Tā uzsūkšanās objektos un cilvēkos izraisa pārogļošanos, kušanu un degšanu. Bojājuma pakāpe ir atkarīga no epicentra noņemšanas;
• caurejošs starojums- tie ir neitroni un gamma stari, kas pārvietojas no plīsuma vietas. Ietekme uz bioloģiskajiem audiem izraisa šūnu molekulu jonizāciju, izraisot staru slimība organisms. Īpašuma bojājumi ir saistīti ar molekulārās skaldīšanas reakcijām munīcijas bojājošajos elementos.
• radioaktīvais piesārņojums. Zemes sprādzienā paceļas augsnes tvaiki, putekļi un citas lietas. Parādās mākonis, kas virzās gaisa masu kustības virzienā. Bojājumu avoti ir kodolieroča aktīvās daļas sadalīšanās produkti, izotopi, nevis iznīcinātās lādiņa daļas. Radioaktīvam mākonim kustoties, notiek nepārtraukts apgabala radiācijas piesārņojums;
• elektromagnētiskais impulss. Sprādziens pavada elektromagnētisko lauku parādīšanos (no 1,0 līdz 1000 m) impulsa veidā. Tie noved pie elektrisko ierīču, vadības ierīču un sakaru kļūmēm.

Kodolsprādziena faktoru kombinācija nodara kaitējumu ienaidnieka darbaspēkam, aprīkojumam un infrastruktūrai dažādos līmeņos, un seku letāls iznākums ir saistīts tikai ar attālumu no tā epicentra.

Kodolieroču radīšanas vēsture

Ieroču radīšanu, izmantojot kodolreakciju, pavadīja vairāki zinātniskie atklājumi, teorētiskie un praktiskie pētījumi, tostarp:

• 1905. gads- tika izveidota relativitātes teorija, kurā norādīts, ka nelielam vielas daudzumam atbilst ievērojama enerģijas izdalīšanās pēc formulas E \u003d mc2, kur "c" apzīmē gaismas ātrumu (autors A. Einšteins);
• 1938. gads- Vācu zinātnieki veica eksperimentu par atoma sadalīšanu daļās, uzbrūkot urānam ar neitroniem, kas beidzās veiksmīgi (O. Hann un F. Strassmann), un fiziķis no Lielbritānijas sniedza skaidrojumu enerģijas izdalīšanās faktam (R . Frisch);
• 1939. gads- zinātnieki no Francijas, ka, veicot urāna molekulu reakciju ķēdi, tiks atbrīvota enerģija, kas spēj izraisīt milzīga spēka sprādzienu (Joliot-Curie).

Pēdējais kļuva par izgudrojuma sākumpunktu atomu ieroči. Paralēlā attīstībā nodarbojās Vācija, Lielbritānija, ASV, Japāna. Galvenā problēma bija urāna ieguve vajadzīgajos apjomos eksperimentiem šajā jomā.

Problēma ātrāk tika atrisināta ASV, 1940. gadā iegādājoties izejvielas no Beļģijas.

Projekta, ko sauc par Manhetenu, ietvaros no trīsdesmit devītā līdz četrdesmit piektajam gadam tika uzbūvēta urāna attīrīšanas iekārta, izveidots kodolprocesu izpētes centrs un darbam piesaistīti labākie speciālisti - fiziķi. no visas Rietumeiropas.

Lielbritānija, kas pati vadīja savus notikumus, pēc Vācijas bombardēšanas bija spiesta brīvprātīgi nodot sava projekta attīstību ASV armijai.

Tiek uzskatīts, ka amerikāņi ir pirmie, kas izgudroja atombumbu. Pirmā kodollādiņa testi tika veikti Ņūmeksikas štatā 1945. gada jūlijā. Sprādziena uzliesmojums aptumšoja debesis, un smilšainā ainava pārvērtās stiklā. Pēc neilga laika tika izveidoti kodollādiņi, ko sauca par "Mazulīti" un "Resnu cilvēku".

Kodolieroči PSRS - datumi un notikumi

Pirms PSRS kā kodolvalsts veidošanās notika ilgstošs atsevišķu zinātnieku un valsts institūciju darbs. Galvenie periodi un nozīmīgi notikumu datumi ir parādīti šādi:

• 1920. gads apsveriet padomju zinātnieku darba sākumu par atoma skaldīšanu;
• No trīsdesmitajiem gadiem virziens kodolfizika kļūt par prioritāti
• 1940. gada oktobris- fiziķu iniciatīvas grupa nāca klajā ar priekšlikumu kodolieroču izstrādnes izmantot militāriem mērķiem;
• 1941. gada vasara saistībā ar karu atomenerģētikas institūti tika pārcelti uz aizmuguri;
• 1941. gada rudens gadā Padomju izlūkdienests par sākumu informēja valsts vadību kodolprogrammas Lielbritānijā un Amerikā;
• 1942. gada septembris- sāka veikt atoma pētījumus pilnībā, turpinājās darbs pie urāna;
• 1943. gada februāris- I.Kurčatova vadībā tika izveidota speciāla pētniecības laboratorija, kuras vispārējā vadība uzticēta V.Molotovam;

Projektu vadīja V. Molotovs.

• 1945. gada augusts- saistībā ar kodolbumbu veikšanu Japānā, notikumu augsto nozīmi PSRS, tika izveidota Īpaša komiteja L. Berijas vadībā;
• 1946. gada aprīlis- tika izveidots KB-11, kas sāka izstrādāt padomju kodolieroču paraugus divās versijās (izmantojot plutoniju un urānu);
• 1948. gada vidus- darbs pie urāna tika pārtraukts zemās efektivitātes un augstām izmaksām dēļ;
• 1949. gada augusts- kad PSRS tika izgudrota atombumba, tika izmēģināta pirmā padomju kodolbumba.

Produkta izstrādes laika samazināšanu veicināja kvalitatīvais izlūkdienestu darbs, kam izdevās iegūt informāciju par Amerikas kodolenerģijas attīstība. Starp tiem, kas pirmo reizi radīja atombumbu PSRS, bija zinātnieku komanda akadēmiķa A. Saharova vadībā. Viņi attīstījās daudzsološāki tehniskie risinājumi nekā tie, ko izmantoja amerikāņi.

Atombumba "RDS-1"

2015.-2017.gadā Krievija veica izrāvienu kodolieroču un to piegādes līdzekļu uzlabošanā, tādējādi pasludinot valsti, kas spēj atvairīt jebkuru agresiju.

Pirmie atombumbas izmēģinājumi

Pēc eksperimentālās kodolbumbas izmēģinājuma Ņūmeksikas štatā 1945. gada vasarā Japānas pilsētu Hirosimas un Nagasaki bombardēšana sekoja attiecīgi 6. un 9. augustā.

šogad pabeidza atombumbas izstrādi

1949. gadā paaugstinātas slepenības apstākļos padomju KB-11 dizaineri un zinātnieki pabeidza atombumbas izstrādi, ko sauca par RDS-1 (reaktīvo dzinēju "C"). 29. augustā Semipalatinskas poligonā tika izmēģināta pirmā padomju kodolierīce. Krievijas atombumba RDS-1 bija "pilienas" formas izstrādājums, kas sver 4,6 tonnas, ar tilpuma daļas diametru 1,5 m un garumu 3,7 metri.

Aktīvā daļa ietvēra plutonija bloku, kas ļāva sasniegt 20,0 kilotonnu sprādziena jaudu, kas atbilst TNT. Izmēģinājumu vieta aptvēra divdesmit kilometru rādiusu. Izmēģinājuma detonācijas apstākļu pazīmes līdz šim nav publiskotas.

Tā paša gada 3. septembrī Amerikas aviācijas izlūkdienesti konstatēja klātbūtni gaisa masas Kamčatkas izotopu pēdas, kas liecina par kodollādiņa pārbaudi. Divdesmit trešajā ASV pirmā persona publiski paziņoja, ka PSRS ir izdevies izmēģināt atombumbu.

Padomju savienība atspēkoja amerikāņu izteikumus ar TASS ziņu, kurā tika runāts par vērienīgu būvniecību PSRS teritorijā un lieliem būvniecības, tostarp sprāgstvielu, darbu apjomiem, kas piesaistīja ārzemnieku uzmanību. Oficiālais paziņojums, ka PSRS ir atomieroči, tika izteikts tikai 1950. gadā. Tāpēc pasaulē joprojām nerimst strīdi, kurš pirmais izgudroja atombumbu.

Tas piesaistīja ekspertus no daudzām valstīm. Pie šiem notikumiem strādāja zinātnieki un inženieri no ASV, PSRS, Anglijas, Vācijas un Japānas. Īpaši aktīvu darbu šajā jomā veica amerikāņi, kuriem bija labākā tehnoloģiskā bāze un izejvielas, kā arī izdevās pētniecībai piesaistīt tolaik spēcīgākos intelektuālos resursus.

ASV valdība izvirzījusi uzdevumu fiziķiem – pēc iespējas īsākā laikā izveidot jauna veida ieroci, ko varētu nogādāt planētas visattālākajā punktā.

Los Alamos, kas atrodas pamestajā Ņūmeksikas tuksnesī, kļuva par Amerikas kodolpētniecības centru. Pie īpaši slepenā militārā projekta strādāja daudzi zinātnieki, dizaineri, inženieri un militāristi, un par visu darbu bija atbildīgs pieredzējušais teorētiskais fiziķis Roberts Oppenheimers, kurš visbiežāk tiek dēvēts par atomieroču "tēvu". Viņa vadībā labākie speciālisti no visas pasaules izstrādāja kontrolēto tehnoloģiju, nepārtraucot meklēšanas procesu ne uz minūti.

Līdz 1944. gada rudenim pasākumi, lai izveidotu vēsturē pirmo atomelektrostaciju vispārīgi runājot beidzās. Līdz tam laikam ASV jau bija izveidots īpašs aviācijas pulks, kuram bija jāpilda piegādes uzdevumi. nāvējošs ierocis uz tā piemērošanas vietām. Pulka piloti pagāja garām īpaša apmācība veicot mācību lidojumus dažādi augstumi un apstākļos, kas ir tuvu cīņai.

Pirmie atombumbu uzlidojumi

1945. gada vidū ASV dizaineriem izdevās samontēt divas lietošanai gatavas kodolierīces. Tika izvēlēti arī pirmie trieciena objekti. Tajā laikā Japāna bija ASV stratēģiskais pretinieks.

Amerikas vadība nolēma veikt pirmos atomtriecienus divām Japānas pilsētām, lai ar šo rīcību nobiedētu ne tikai Japānu, bet arī citas valstis, tostarp PSRS.

1945. gada 6. un 9. augustā amerikāņu bumbvedēji nometa pirmās atombumbas pret Japānas pilsētu, kas bija Hirosima un Nagasaki, neko nenojaušajiem iedzīvotājiem. Tā rezultātā no termiskā starojuma un triecienviļņiem nomira vairāk nekā simts tūkstoši cilvēku. Tādas bija bezprecedenta ieroču izmantošanas sekas. Pasaule ir iegājusi jaunā savas attīstības fāzē.

Tomēr ASV monopols uz militāram lietojumam atoms nebija pārāk garš. Padomju Savienība arī rūpīgi meklēja veidus, kā īstenot kodolieroču pamatā esošos principus. Igors Kurčatovs vadīja padomju zinātnieku un izgudrotāju komandas darbu. 1949. gada augustā veiksmīgi tika veikti padomju atombumbas testi, kas saņēma darba nosaukumu RDS-1. Trauslais militārais līdzsvars pasaulē tika atjaunots.

Senie Indijas un Grieķijas zinātnieki uzskatīja, ka matērija sastāv no mazākajām nedalāmajām daļiņām; viņi par to rakstīja savos traktātos ilgi pirms mūsu ēras sākuma. 5. gadsimtā BC e. grieķu zinātnieks Leikips no Milētas un viņa skolnieks Demokrits formulēja atoma jēdzienu (grieķu atomos "nedalāms"). Daudzus gadsimtus šī teorija palika diezgan filozofiska, un tikai 1803. gadā to ierosināja angļu ķīmiķis Džons Daltons. zinātniskā teorija atoms, ko apstiprina eksperimenti.

AT XIX beigas 20. gadsimta sākums šī teorija tika izstrādāta Džozefa Tomsona un pēc tam Ernesta Raterforda, ko sauca par kodolfizikas tēvu, rakstos. Tika konstatēts, ka atoms, pretēji tā nosaukumam, nav nedalāma ierobežota daļiņa, kā minēts iepriekš. 1911. gadā fiziķi pieņēma Rezerforda Bora "planētu" sistēmu, saskaņā ar kuru atoms sastāv no pozitīvi lādēta kodola un negatīvi lādētiem elektroniem, kas griežas ap to. Vēlāk atklājās, ka arī kodols nav nedalāms, tas sastāv no pozitīvi lādētiem protoniem un bezlādiņiem neitroniem, kas savukārt sastāv no elementārdaļiņām.

Tiklīdz zinātnieki vairāk vai mazāk apzinājās struktūru atoma kodols, viņi mēģināja īstenot seno alķīmiķu sapni, vienas vielas pārtapšanu citā. 1934. gadā franču zinātnieki Frederiks un Irēna Žolio-Kirī, bombardējot alumīniju ar alfa daļiņām (hēlija atomu kodoliem), ieguva radioaktīvos fosfora atomus, kas savukārt pārvērtās par stabilu par alumīniju smagāka elementa silīcija izotopu. Radās ideja veikt līdzīgu eksperimentu ar smagāko dabas elementu urānu, ko 1789. gadā atklāja Martins Klaprots. Pēc tam, kad Anrī Bekerels 1896. gadā atklāja urāna sāļu radioaktivitāti, zinātnieki nopietni ieinteresējās par šo elementu.

E. Rezerfords.

Sēņu kodolsprādziens.

1938. gadā vācu ķīmiķi Oto Hāns un Frics Štrasmans veica Džolio-Kirī eksperimentam līdzīgu eksperimentu, tomēr, alumīnija vietā ņemot urānu, cerēja iegūt jaunu supersmago elementu. Tomēr rezultāts bija negaidīts: supersmago vietā tika iegūti viegli elementi no periodiskās tabulas vidusdaļas. Kādu laiku vēlāk fiziķe Lisa Meitnere ierosināja, ka urāna bombardēšana ar neitroniem noved pie tā kodola sadalīšanās (šķelšanās), kā rezultātā veidojas gaismas elementu kodoli un noteikts brīvo neitronu skaits.

Turpmākie pētījumi ir parādījuši, ka dabiskais urāns sastāv no trīs izotopu maisījuma, un urāns-235 ir vismazāk stabils no tiem. Ik pa laikam tā atomu kodoli spontāni sadalās daļās, šo procesu pavada divu vai trīs brīvu neitronu izdalīšanās, kas skrien ar ātrumu aptuveni 10 tūkstoši km. Visizplatītākā izotopa-238 kodoli vairumā gadījumu vienkārši uztver šos neitronus, retāk urāns tiek pārveidots par neptūniju un pēc tam par plutoniju-239. Kad neitrons ietriecas urāna-2 3 5 kodolā, nekavējoties notiek tā jaunā skaldīšanās.

Bija acīmredzams: ja paņem pietiekami lielu gabalu tīra (bagātināta) urāna-235, kodola skaldīšanas reakcija tajā noritēs kā lavīna, šo reakciju sauca par ķēdes reakciju. Katra kodola skaldīšanās atbrīvo milzīgu enerģijas daudzumu. Tika aprēķināts, ka, pilnībā sadaloties 1 kg urāna-235, izdalās tāds pats siltuma daudzums kā sadedzinot 3 tūkstošus tonnu ogļu. Šai kolosālajai enerģijas atbrīvošanai, kas tika atbrīvota dažu mirkļu laikā, bija jāizpaužas kā zvērīga spēka sprādziens, kas, protams, nekavējoties ieinteresēja militārās nodaļas.

Džolio-Kirī. 1940. gadi

L. Meitnere un O. Hāns. 1925. gads

Pirms Otrā pasaules kara sākuma Vācija un dažas citas valstis veica ļoti klasificētu darbu pie kodolieroču radīšanas. Amerikas Savienotajās Valstīs pētījumi, kas apzīmēti kā "Manhetenas projekts", sākās 1941. gadā, gadu vēlāk Losalamosā tika nodibināta pasaulē lielākā pētniecības laboratorija. Projekts bija administratīvi pakļauts ģenerālim Grovesam, zinātnisko vadību veica Kalifornijas Universitātes profesors Roberts Oppenheimers. Projektā piedalījās lielākās autoritātes fizikas un ķīmijas jomā, tostarp 13 Nobela prēmijas laureāti: Enriko Fermi, Džeimss Franks, Nīls Bors, Ernests Lorenss un citi.

Galvenais uzdevums bija iegūt pietiekamu daudzumu urāna-235. Tika konstatēts, ka plutonijs-2 39 varētu kalpot arī kā bumbas lādiņš, tāpēc darbi tika veikti uzreiz divos virzienos. Urāna-235 akumulāciju bija paredzēts veikt, atdalot to no lielākās daļas dabiskā urāna, un plutoniju varēja iegūt tikai kontrolētas kodolreakcijas rezultātā, apstarojot urānu-238 ar neitroniem. Dabiskā urāna bagātināšana tika veikta Westinghouse uzņēmuma rūpnīcās, un plutonija ražošanai bija nepieciešams uzbūvēt kodolreaktoru.

Tieši reaktorā notika urāna stieņu apstarošanas process ar neitroniem, kā rezultātā daļai urāna-238 bija jāpārvēršas plutonijā. Neitronu avoti šajā gadījumā bija skaldāmie urāna-235 atomi, bet neitronu satveršana ar urāna-238 palīdzību neļāva sākt ķēdes reakciju. Problēmu palīdzēja atrisināt Enriko Fermi atklājums, kurš atklāja, ka neitroni palēninājās līdz 22 ms ātrumam, izraisīja urāna-235 ķēdes reakciju, bet tos neuztvēra urāns-238. Kā moderators Fermi ierosināja 40 cm grafīta vai smagā ūdens slāni, kas ietver ūdeņraža izotopu deitēriju.

R. Openheimers un ģenerālleitnants L. Grovess. 1945. gads

Calutron pie Oak Ridge.

1942. gadā zem Čikāgas stadiona tribīnēm tika uzbūvēts eksperimentāls reaktors. 2. decembrī notika tā veiksmīgā eksperimentālā palaišana. Gadu vēlāk Oak Ridžas pilsētā tika uzcelta jauna bagātināšanas rūpnīca un iedarbināts reaktors plutonija rūpnieciskai ražošanai, kā arī kalutrona iekārta urāna izotopu elektromagnētiskai atdalīšanai. Projekta kopējās izmaksas bija aptuveni 2 miljardi ASV dolāru. Tikmēr Losalamosā notika darbs tieši pie bumbas ierīces un lādiņa detonēšanas metodēm.

1945. gada 16. jūnijā netālu no Alamogordo pilsētas Ņūmeksikas štatā izmēģinājumu laikā ar kodēto nosaukumu Trinity (“Trinity”) tika atklāta pasaulē pirmā kodolierīce ar plutonija lādiņu un sprādzienbīstamu (izmantojot ķīmiskās sprāgstvielas detonācijai) detonācijas shēmu. detonēts. Sprādziena spēks bija līdzvērtīgs 20 kilotonnu trotila sprādzienam.

Nākamais solis bija kaujas izmantošana kodolieroči pret Japānu, kas pēc Vācijas kapitulācijas viena pati turpināja karu pret ASV un to sabiedrotajiem. 6. augustā bumbvedējs Enola Gay B-29 pulkveža Tibbetsa vadībā uz Hirosimu nometa Little Boy (“mazuļa”) bumbu ar urāna lādiņu un lielgabalu (izmantojot divu bloku savienojumu, lai izveidotu kritisko masu. ) detonācijas shēma. Bumba tika nolaista ar izpletni un eksplodēja 600 m augstumā no zemes. 9. augustā Major Sweeney's Box Car lidmašīna nometa Nagasaki plutonija bumbu Fat Man. Sprādzienu sekas bija briesmīgas. Abas pilsētas tika gandrīz pilnībā iznīcinātas, Hirosimā gāja bojā vairāk nekā 200 tūkstoši cilvēku, Nagasaki - ap 80. Vēlāk viens no pilotiem atzina, ka viņi tajā brīdī redzējuši visbriesmīgāko, ko cilvēks var redzēt. Nespēdama pretoties jaunajiem ieročiem, Japānas valdība kapitulēja.

Hirosima pēc atomu bombardēšanas.

Atombumbas sprādziens pielika punktu Otrajam pasaules karam, bet patiesībā sākās jauns karš"auksts", ko pavada nesavaldīgs skrējiens atomieroči. Padomju zinātniekiem bija jāpanāk amerikāņi. 1943. gadā tika izveidota slepena "laboratorija Nr.2", kuru vadīja slavenais fiziķis Igors Vasiļjevičs Kurčatovs. Vēlāk laboratorija tika pārveidota par Atomenerģijas institūtu. 1946. gada decembrī eksperimentālajā urāna-grafīta kodolreaktorā F1 tika veikta pirmā ķēdes reakcija. Divus gadus vēlāk Padomju Savienībā tika uzbūvēta pirmā plutonija rūpnīca ar vairākiem industriālajiem reaktoriem, bet 1949. gada augustā tika veikta pirmās padomju atombumbas izmēģinājuma sprādziens ar plutonija lādiņu RDS-1 ar jaudu 22 kilotonnas plkst. Semipalatinskas izmēģinājumu poligonā.

1952. gada novembrī Enivetok atolā in Klusais okeāns ASV uzspridzināja pirmo kodoltermisko lādiņu, kura iznīcinošais spēks radās, pateicoties enerģijai, kas izdalījās vieglo elementu kodolsintēzes laikā smagākos. Pēc deviņiem mēnešiem Semipalatinskas izmēģinājumu poligonā padomju zinātnieki pārbaudīja RDS-6 kodoltermisko jeb ūdeņraža 400 kilotonnu bumbu, ko izstrādāja Andreja Dmitrijeviča Saharova un Jūlija Borisoviča Haritona vadītā zinātnieku grupa. 1961. gada oktobrī arhipelāga poligonā Jaunā Zeme Tika uzspridzināta 50 megatonu smagā Tsar Bomba, visspēcīgākā jebkad pārbaudītā ūdeņraža bumba.

I. V. Kurčatovs.

2000. gadu beigās ASV bija aptuveni 5000 un Krievijai 2800 kodolieroču uz stratēģiskajām palaišanas ierīcēm, kā arī ievērojams skaits taktisko kodolieroču. Ar šo rezervi pietiek, lai vairākas reizes iznīcinātu visu planētu. Tikai viena kodolbumba ar vidējo ražību (apmēram 25 megatonnas) ir vienāda ar 1500 Hirosimas.

1970. gadu beigās tika veikti pētījumi, lai izveidotu neitronu ieroci, mazjaudas kodolbumbas veidu. Neitronu bumba atšķiras no parastās kodolbumbas ar to, ka tā mākslīgi palielina sprādziena enerģijas daļu, kas izdalās neitronu starojuma veidā. Šis starojums ietekmē ienaidnieka darbaspēku, iedarbojas uz viņa ieročiem un rada radioaktīvo piesārņojumu apgabalā, savukārt triecienviļņa un gaismas starojuma ietekme ir ierobežota. Tomēr neviena armija pasaulē nav ņēmusi ekspluatācijā neitronu lādiņus.

Lai gan atomenerģijas izmantošana ir novedusi pasauli uz iznīcības sliekšņa, tai ir arī miermīlīgā puse, lai gan tā ir ārkārtīgi bīstama, kad tā kļūst nekontrolējama, to skaidri parādīja avārijas Černobiļas un Fukušimas atomelektrostacijās. . Pasaulē pirmā atomelektrostacija ar jaudu tikai 5 MW tika palaista 1954. gada 27. jūnijā Obninskoje ciematā. Kalugas reģions(tagad Obninskas pilsēta). Šobrīd pasaulē darbojas vairāk nekā 400 atomelektrostacijas, no kurām 10 atrodas Krievijā. Tie saražo aptuveni 17% no pasaules elektroenerģijas, un šis skaitlis, visticamāk, tikai pieaugs. Šobrīd pasaule nevar iztikt bez kodolenerģijas izmantošanas, bet es gribu ticēt, ka nākotnē cilvēce atradīs drošāku enerģijas piegādes avotu.

Obninskas atomelektrostacijas vadības panelis.

Černobiļa pēc katastrofas.

Ievads

Interesi par kodolieroču rašanās vēsturi un nozīmi cilvēcei nosaka vairāku faktoru nozīme, starp kuriem, iespējams, pirmo rindu ieņem spēku līdzsvara nodrošināšanas problēmas pasaules arēnā un kodolatturēšanas sistēmas izveides nozīme. militārie draudi valstij. Kodolieroču klātbūtnei vienmēr ir noteikta tieša vai netieša ietekme uz sociāli ekonomisko situāciju un politisko spēku samēru šādu ieroču "īpašnieku valstīs". Tas, cita starpā, nosaka pētāmās problēmas aktualitāti. esam izvēlējušies. Kodolieroču izmantošanas attīstības un aktualitātes problēma, lai nodrošinātu valsts drošība stāvoklis ir diezgan būtisks sadzīves zinātne jau vairāk nekā desmit gadus, un šī tēma sevi vēl nav izsmēlusi.

objektu šis pētījums ir atomierocis mūsdienu pasaulē, izpētes priekšmets ir atombumbas un tās tehnoloģiskās iekārtas tapšanas vēsture. Darba novitāte slēpjas apstāklī, ka atomieroču problēma tiek apskatīta no vairāku jomu viedokļa: kodolfizika, valsts drošība, vēsture, ārpolitika un inteliģence.

Šī darba mērķis ir izpētīt atombumbas (kodolbumbas) tapšanas vēsturi un lomu miera un kārtības nodrošināšanā uz mūsu planētas.

Lai sasniegtu šo mērķi, darbā tika atrisināti šādi uzdevumi:

raksturo jēdziens "atombumba", "kodolierocis" utt.;

tiek izskatīti priekšnoteikumi atomieroču rašanās brīdim;

tiek atklāti iemesli, kas mudināja cilvēci radīt un izmantot atomieročus.

analizēja atombumbas uzbūvi un sastāvu.

Izvirzītais mērķis un uzdevumi noteica pētījuma struktūru un loģiku, kas sastāv no ievada, divām sadaļām, secinājuma un izmantoto avotu saraksta.

ATOMBOMBA: SASTĀVS, KAUJAS RAKSTUROJUMS UN RADĪŠANAS MĒRĶIS

Pirms sākt pētīt atombumbas uzbūvi, ir jāsaprot terminoloģija šajā jautājumā. Tātad zinātnieku aprindās ir īpaši termini, kas atspoguļo atomu ieroču īpašības. Starp tiem mēs izceļam sekojošo:

Atombumba - oriģinālais nosaukums aviācijas kodolbumbai, kuras darbības pamatā ir sprādzienbīstama kodola skaldīšanas ķēdes reakcija. Līdz ar tā sauktās ūdeņraža bumbas parādīšanos, kuras pamatā ir kodolsintēzes reakcija, tiem tika izveidots kopīgs termins - kodolbumba.

Kodolbumba - gaisa bumba ar kodollādiņu, ir liels iznīcinošs spēks. Pirmās divas kodolbumbas ar trotila ekvivalentu aptuveni 20 kt katra tika nomesta Amerikāņu aviācija Japānas pilsētās Hirosimā un Nagasaki attiecīgi 1945. gada 6. un 9. augustā un izraisīja milzīgus upurus un postījumus. Mūsdienu kodolbumbām TNT ekvivalents ir desmitiem līdz miljoniem tonnu.

Kodolieroči vai atomieroči ir sprādzienbīstami ieroči, kuru pamatā ir kodolenerģijas izmantošana, kas izdalās smago kodolu ķēdes kodola skaldīšanas reakcijas vai vieglo kodolu kodolsintēzes reakcijas laikā.

Attiecas uz masu iznīcināšanas ieročiem (MII) kopā ar bioloģiskajiem un ķīmiskajiem ieročiem.

Kodolieroči - kodolieroču kopums, līdzekļi to nogādāšanai uz mērķi un vadības ierīces. Attiecas uz masu iznīcināšanas ieročiem; ir milzīgs iznīcinošs spēks. Iepriekš minētā iemesla dēļ ASV un PSRS ieguldīja lielus līdzekļus kodolieroču attīstībā. Pēc lādiņu jaudas un darbības diapazona kodolieroči tiek iedalīti taktiskajos, operatīvi taktiskajos un stratēģiskajos. Kodolieroču izmantošana karā ir postoša visai cilvēcei.

Kodolsprādziens ir tūlītējas atbrīvošanās process liels skaits intranukleārā enerģija ierobežotā apjomā.

Atomu ieroču darbības pamatā ir smago kodolu (urāna-235, plutonija-239 un dažos gadījumos urāna-233) skaldīšanas reakcija.

Urāns-235 tiek izmantots kodolieročos, jo atšķirībā no biežāk sastopamā urāna-238 izotopa tas var veikt pašpietiekamu kodolķēdes reakciju.

Plutonijs-239 tiek saukts arī par "ieroču klases plutoniju", jo paredzēts kodolieroču radīšanai un 239Pu izotopa saturam jābūt vismaz 93,5%.

Lai atspoguļotu atombumbas uzbūvi un sastāvu kā prototipu, mēs analizējam plutonija bumbu "Fat Man" (1. attēls), kas tika nomests 1945. gada 9. augustā Japānas pilsētā Nagasaki.

atomu kodolbumba sprādziens

1. attēls — atombumba "Resnais cilvēks"

Šīs bumbas izkārtojums (tipisks plutonija vienfāzes munīcijai) ir aptuveni šāds:

Neitronu iniciators - berilija bumbiņa ar diametru aptuveni 2 cm, pārklāta ar plānu itrija-polonija sakausējuma vai polonija-210 metāla kārtu - primārais neitronu avots krasai kritiskās masas samazinājumam un paātrinājuma sākumam. reakcija. Tas izšauj brīdī, kad kaujas kodols tiek pārnests uz superkritisko stāvokli (saspiešanas laikā notiek polonija un berilija maisījums, izdalot lielu skaitu neitronu). Pašlaik papildus šim iniciācijas veidam biežāk sastopama kodoltermiskā iniciācija (TI). Kodoltermiskais iniciators (TI). Tas atrodas lādiņa centrā (līdzīgi kā NI), kur atrodas neliels daudzums kodoltermiskā materiāla, kura centru silda saplūstošs triecienvilnis, un termokodolreakcijas procesā uz temperatūru fona. kas radušies, tiek ražots ievērojams neitronu daudzums, kas ir pietiekams ķēdes reakcijas neitronu uzsākšanai (2. att.).

Plutonijs. Izmantojiet tīrāko plutonija-239 izotopu, lai gan, lai palielinātu stabilitāti fizikālās īpašības(blīvums) un uzlabot lādiņa saspiežamību plutonijs ir leģēts ar nelielu daudzumu gallija.

Apvalks (parasti izgatavots no urāna), kas kalpo kā neitronu atstarotājs.

Kompresijas apvalks izgatavots no alumīnija. Nodrošina lielāku saspiešanas vienmērīgumu ar triecienviļņu, vienlaikus aizsargājot lādiņa iekšējās daļas no tieša kontakta ar sprāgstvielām un karstiem tā sadalīšanās produktiem.

Sprāgstviela ar sarežģītu detonācijas sistēmu, kas nodrošina visa sinhronu detonāciju sprādzienbīstams. Sinhronitāte ir nepieciešama, lai izveidotu stingri sfērisku saspiešanas (novirzītu bumbas iekšpusē) triecienvilni. Nesfērisks vilnis noved pie bumbiņas materiāla izgrūšanas neviendabīguma dēļ un neiespējamības izveidot kritisko masu. Šādas sistēmas izveide sprāgstvielu un detonācijas noteikšanai savulaik bija viens no grūtākajiem uzdevumiem. Tiek izmantota "ātro" un "lēno" sprāgstvielu kombinētā shēma (lēcu sistēma).

Korpuss no duralumīnija štancētiem elementiem - divi sfēriski pārsegi un josta, kas savienota ar skrūvēm.

2. attēlā - plutonija bumbas darbības princips

Kodolsprādziena centrs ir punkts, kurā notiek uzliesmojums vai atrodas uguns bumbas centrs, un epicentrs ir sprādziena centra projekcija uz zemes vai ūdens virsmu.

Kodolieroči ir visspēcīgākie un bīstams skats masu iznīcināšanas ieroči, draudot visai cilvēcei ar nepieredzētu iznīcināšanu un miljoniem cilvēku iznīcināšanu.

Ja sprādziens notiek uz zemes vai diezgan tuvu tās virsmai, tad daļa no sprādziena enerģijas tiek pārnesta uz Zemes virsmu seismisko vibrāciju veidā. Notiek parādība, kas pēc savām pazīmēm atgādina zemestrīci. Šāda sprādziena rezultātā veidojas seismiskie viļņi, kas izplatās pa zemes biezumu ļoti lielos attālumos. Viļņa postošā ietekme ir ierobežota vairāku simtu metru rādiusā.

Rezultātā ārkārtīgi paaugstināta temperatūra sprādziens, notiek spilgts gaismas uzplaiksnījums, kura intensitāte ir simtiem reižu lielāka par intensitāti saules stari krītot uz zemes. Zibspuldze izdala milzīgu daudzumu siltuma un gaismas. Gaismas starojums izraisa viegli uzliesmojošu materiālu spontānu aizdegšanos un sadedzina cilvēku ādu daudzu kilometru rādiusā.

Plkst kodolsprādziens rodas starojums. Tas ilgst apmēram minūti, un tam ir tik liela iespiešanās spēja, ka ir nepieciešamas jaudīgas un uzticamas patversmes, lai aizsargātu pret to tuvākos attālumos.

Kodolsprādziens spēj acumirklī iznīcināt vai padarīt darbnespējīgus neaizsargātus cilvēkus, atklāti stāvošu aprīkojumu, konstrukcijas un dažādus materiālus. Galvenā kaitīgie faktori kodolsprādziens (PFYaV) ir:

šoka vilnis;

gaismas starojums;

caurejošs starojums;

apgabala radioaktīvais piesārņojums;

elektromagnētiskais impulss (EMP).

Kodolsprādziena laikā atmosfērā izdalītās enerģijas sadalījums starp PNF ir aptuveni šāds: aptuveni 50% triecienvilnim, 35% gaismas starojuma daļai, 10% radioaktīvajam piesārņojumam un 5% caurlaidīgajam piesārņojumam. starojums un EMP.

Cilvēku, militārās tehnikas, reljefa un dažādu objektu radioaktīvo piesārņojumu kodolsprādziena laikā rada lādiņa vielas (Pu-239, U-235) skaldīšanas fragmenti un no sprādziena mākoņa izkrītošā lādiņa neizreaģētā daļa, kā arī kā radioaktīvie izotopi, kas veidojas augsnē un citos materiālos neitronu ietekmē – inducētā aktivitāte. Laika gaitā skaldīšanas fragmentu aktivitāte strauji samazinās, īpaši pirmajās stundās pēc sprādziena. Tā, piemēram, 20 kT kodolieroča sprādzienā sadalīšanās fragmentu kopējā aktivitāte vienā dienā būs vairākus tūkstošus reižu mazāka nekā vienā minūtē pēc sprādziena.