Gezegenin gözü bilgisi ve analitik portal. Atom bombasının yaratılış tarihi ve çalışma prensibi Atom bombasının icadı

Bir gün - bir gerçek" url="https://diletant.media/one-day/26522782/">

Nükleer silaha sahip 7 ülke nükleer kulüp. Kendi oluşturmak için atom bombası bu eyaletlerin her biri milyonlar harcadı. Gelişim yıllardır devam ediyor. Ancak bu alanda araştırma yapmakla görevlendirilen yetenekli fizikçiler olmasaydı hiçbir şey olmazdı. Bugünün Diletant seçiminde bu insanlar hakkında. medya.

Robert Oppenheimer

Liderliği altında dünyanın ilk atom bombasının yaratıldığı adamın ebeveynlerinin bilimle hiçbir ilgisi yoktu. Oppenheimer'ın babası bir tekstil tüccarıydı ve annesi bir sanatçıydı. Robert Harvard'dan erken mezun oldu, termodinamik dersi aldı ve deneysel fizikle ilgilenmeye başladı.


Avrupa'da birkaç yıl çalıştıktan sonra, Oppenheimer Kaliforniya'ya taşındı ve burada yirmi yıl ders verdi. Almanlar 1930'ların sonlarında uranyum fisyonunu keşfettiklerinde, bilim adamı sorunu düşündü. nükleer silahlar. 1939'dan beri Manhattan Projesi'nin bir parçası olarak atom bombasının yaratılmasında aktif olarak yer aldı ve Los Alamos'taki laboratuvarı yönetti.

Aynı yerde, 16 Temmuz 1945'te Oppenheimer'ın "beyni" ilk kez test edildi. Fizikçi testten sonra "Ölüm oldum, dünyaların yok edicisi oldum" dedi.

Birkaç ay sonra, Japonya'nın Hiroşima ve Nagazaki şehirlerine atom bombası atıldı. Oppenheimer o zamandan beri atom enerjisinin yalnızca barışçıl amaçlarla kullanılmasında ısrar etti. Güvenilmezliği nedeniyle bir ceza davasında sanık olan bilim adamı, görevden alındı. gizli gelişmeler. 1967'de gırtlak kanserinden öldü.

İgor Kurçatov

SSCB kendi atom bombasını Amerikalılardan dört yıl sonra aldı. İzcilerin yardımı olmadan değildi, ancak Moskova'da çalışan bilim adamlarının esası hafife alınmamalıdır. Atom araştırmaları Igor Kurchatov tarafından yönetildi. Çocukluğu ve gençliği, ilk olarak çilingirlik eğitimi aldığı Kırım'da geçti. Daha sonra Tauride Üniversitesi Fizik ve Matematik Fakültesi'nden mezun oldu, Petrograd'da okumaya devam etti. Orada ünlü Abram Ioffe'nin laboratuvarına girdi.

Kurchatov, henüz 40 yaşındayken Sovyet nükleer projesini devraldı. Önde gelen uzmanların katılımıyla yıllarca süren özenli çalışma, uzun zamandır beklenen sonuçları getirdi. Ülkemizde RDS-1 adı verilen ilk nükleer silah 29 Ağustos 1949'da Semipalatinsk'teki test sahasında test edildi.

Kurchatov ve ekibinin biriktirdiği deneyim, Sovyetler Birliği'nin daha sonra dünyanın ilk endüstriyel nükleer santralinin yanı sıra bir denizaltı ve bir buzkıran için bir nükleer reaktör başlatmasına izin verdi, ki bu daha önce hiç kimsenin başaramadığı bir şeydi.

Andrey Sakharov

Hidrojen bombası ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıktı. Ancak Amerikan örneği, üç katlı bir ev büyüklüğündeydi ve 50 tondan fazla ağırlığındaydı. Bu arada, Andrei Sakharov tarafından yaratılan RDS-6s ürünü sadece 7 ton ağırlığındaydı ve bir bombardıman uçağına sığabiliyordu.

Savaş sırasında Sakharov, tahliye sırasında Moskova Devlet Üniversitesi'nden onur derecesiyle mezun oldu. Askeri bir tesiste mühendis-mucit olarak çalıştı, ardından FIAN lisansüstü okuluna girdi. Igor Tamm liderliğinde termonükleer silahların geliştirilmesi için bir araştırma grubunda çalıştı. Sakharov, Sovyet hidrojen bombasının temel prensibini buldu - puf.

İlk Sovyet hidrojen bombasının testleri 1953'te gerçekleşti

İlk Sovyet hidrojen bombası 1953'te Semipalatinsk yakınlarında test edildi. Yıkıcı yetenekleri değerlendirmek için, sahada endüstriyel ve idari binalardan bir şehir inşa edildi.

1950'lerin sonlarından beri, Sakharov çok zaman ayırdı. insan hakları faaliyetleri. Silahlanma yarışını kınadı, komünist hükümeti eleştirdi, ölüm cezasının kaldırılması için ve muhaliflerin zorla psikiyatrik tedavisine karşı konuştu. girmek için karşı çıktı Sovyet birlikleri Afganistan'a. Andrey Sakharov'a ödül verildi Nobel Ödülü 1980'de Gorki'ye olan inançları nedeniyle sürgüne gönderildi, burada defalarca açlık grevi yaptı ve Moskova'ya ancak 1986'da dönebildi.

Bertrand Goldschmidt

Fransız nükleer programının ideoloğu Charles de Gaulle ve ilk bombanın yaratıcısı Bertrand Goldschmidt idi. Savaş başlamadan önce, geleceğin uzmanı kimya ve fizik okudu, Marie Curie'ye katıldı. Alman işgali ve Vichy hükümetinin Yahudilere karşı tutumu, Goldschmidt'i öğrenimini durdurmaya ve önce Amerikalı, ardından Kanadalı meslektaşlarıyla işbirliği yaptığı Amerika Birleşik Devletleri'ne göç etmeye zorladı.


1945'te Goldschmidt, Avrupa Komisyonu'nun kurucularından biri oldu. nükleer enerji Fransa. Liderliği altında oluşturulan bombanın ilk testi sadece 15 yıl sonra - Cezayir'in güneybatısında gerçekleşti.

Qian Sanqiang

PRC, nükleer güçler kulübüne yalnızca Ekim 1964'te katıldı. Daha sonra Çinliler, 20 kilotondan fazla kapasiteye sahip kendi atom bombalarını test ettiler. Mao Zedong, Sovyetler Birliği'ne yaptığı ilk geziden sonra bu endüstriyi geliştirmeye karar verdi. 1949'da Stalin, büyük dümenciye nükleer silahların olanaklarını gösterdi.

Çince nükleer proje Qian Sanqiang tarafından yönetilmektedir. Tsinghua Üniversitesi Fizik Bölümü'nden mezun oldu, Fransa'da kamu pahasına okumaya gitti. Paris Üniversitesi Radyum Enstitüsü'nde çalıştı. Qian, yabancı bilim adamlarıyla çok konuştu ve oldukça ciddi araştırmalar yaptı, ancak anavatanını özledi ve Irene Curie'den hediye olarak birkaç gram radyum alarak Çin'e döndü.

İnsani gelişme tarihine, çatışmaları şiddetle çözmenin bir yolu olarak her zaman savaş eşlik etmiştir. Medeniyet, on beş binden fazla küçük ve büyük silahlı çatışmalara, kayıplara uğradı. insan hayatı milyonlarda bulunmaktadır. Sadece geçen yüzyılın doksanlarında, dünyanın doksan ülkesinin katılımıyla yüzden fazla askeri çatışma yaşandı.

Aynı zamanda, bilimsel keşifler ve teknolojik ilerleme, her zamankinden daha güçlü ve kullanım karmaşıklığına sahip imha silahları yaratmayı mümkün kıldı. Yirminci yuzyılda nükleer silahlar devasa yıkıcı etkilerin zirvesi ve siyasetin bir aracı haline geldi.

atom bombası cihazı

Düşmanı yenmenin bir yolu olarak modern nükleer bombalar, özü yaygın olarak tanıtılmayan gelişmiş teknik çözümler temelinde yaratılır. Ancak, bu tür bir silahın doğasında bulunan ana unsurlar, 1945'te Japonya şehirlerinden birine bırakılan "Şişman Adam" kod adlı bir nükleer bomba cihazı örneğinde düşünülebilir.

Patlamanın gücü TNT eşdeğerinde 22.0 kt idi.

Aşağıdaki tasarım özelliklerine sahipti:

  • ürünün uzunluğu 3250.0 mm, dökme parçanın çapı ise 1520.0 mm idi. Toplam ağırlık 4,5 tondan fazla;
  • vücut eliptik bir şekil ile temsil edilir. Uçaksavar mühimmatı ve farklı türden istenmeyen etkiler nedeniyle erken tahribatı önlemek için üretimi için 9,5 mm zırhlı çelik kullanıldı;
  • vücut dört iç kısma bölünmüştür: burun, elipsoidin iki yarısı (ana olan bölmedir nükleer dolum), kuyruk.
  • burun bölmesi şarj edilebilir pillerle donatılmıştır;
  • ana bölme, bir yay gibi, zararlı ortamların girmesini önlemek için nem, yaratma rahat koşullar bor sensörünün çalışması için tahliye edilirler;
  • elipsoid, bir uranyum kurcalama (kabuk) ile kaplanmış bir plütonyum çekirdeği barındırıyordu. Nötronları yükün aktif bölgesinin yanına yansıtarak silah sınıfı plütonyumun maksimum aktivitesini sağlayarak nükleer reaksiyon sırasında atalet sınırlayıcı rolünü oynadı.

Çekirdeğin içine, başlatıcı veya "kirpi" adı verilen birincil nötron kaynağı yerleştirildi. Bir çapa sahip berilyum küresel şekli ile temsil edilir 20.0 mm polonyum bazlı bir dış kaplama ile - 210.

Uzman topluluğunun böyle bir nükleer silah tasarımının etkisiz ve kullanımda güvenilmez olduğuna karar verdiği belirtilmelidir. Kılavuzsuz tipte nötron başlatması daha fazla kullanılmadı. .

Çalışma prensibi

Uranyum 235 (233) ve plütonyum 239 (nükleer bombanın içerdiği şey) çekirdeklerinin, hacmi sınırlarken büyük bir enerji salınımı ile fisyon sürecine nükleer patlama denir. Radyoaktif metallerin atomik yapısı kararsız bir şekle sahiptir - sürekli olarak diğer elementlere bölünürler.

Sürece, bazıları komşu atomlara düşen, enerji salınımının eşlik ettiği başka bir reaksiyon başlatan nöronların ayrılması eşlik eder.

İlke şu şekildedir: çürüme süresinin azaltılması, sürecin daha büyük bir yoğunluğuna yol açar ve çekirdeklerin bombardımanındaki nöronların konsantrasyonu bir zincir reaksiyonuna yol açar. İki element kritik bir kütlede birleştirildiğinde, süper kritik bir tane oluşturulacak ve patlamaya yol açacaktır.


Evsel koşullar altında, aktif bir reaksiyonu kışkırtmak imkansızdır - elementlerin yüksek yaklaşma hızlarına ihtiyaç vardır - en az 2,5 km / s. Bir bombada bu hıza ulaşmak, patlayıcı türlerini (hızlı ve yavaş) birleştirerek, süper kritik kütlenin yoğunluğunu dengeleyerek, bir atom patlaması üreterek mümkündür.

Nükleer patlamalar, gezegendeki veya yörüngesindeki insan faaliyetinin sonuçlarına bağlanır. doğal süreçler bu tür sadece uzaydaki bazı yıldızlarda mümkündür.

Atom bombaları haklı olarak en güçlü ve yıkıcı silahlar olarak kabul edilir. Toplu yıkım. taktik uygulama stratejik, kara tabanlı ve derin tabanlı askeri tesislerin yok edilmesi, önemli bir ekipman birikimi, düşman insan gücü yenmesi görevlerini çözer.

Yalnızca geniş alanlarda nüfusun ve altyapının tamamen yok edilmesi hedefi doğrultusunda küresel olarak uygulanabilir.

Belirli hedeflere ulaşmak, taktik ve stratejik nitelikteki görevleri yerine getirmek için nükleer silahların patlamaları gerçekleştirilebilir:

  • kritik ve alçak irtifalarda (30.0 km'nin üstünde ve altında);
  • yerkabuğu (su) ile doğrudan temas halinde;
  • yeraltı (veya su altı patlaması).

Bir nükleer patlama, muazzam bir enerjinin anında serbest bırakılmasıyla karakterize edilir.

Nesnelerin ve bir kişinin yenilgisine yol açan:

  • şok dalgası. Yukarıda veya üzerinde bir patlama ile yerkabuğu(su) hava dalgası, yeraltı (su) - sismik bir patlama dalgası olarak adlandırılır. Hava kütlelerinin kritik bir şekilde sıkıştırılmasından sonra bir hava dalgası oluşur ve sesi aşan bir hızda zayıflamaya kadar bir daire içinde yayılır. Hem insan gücünün doğrudan yenilgisine hem de dolaylı (yok edilen nesnelerin parçalarıyla etkileşime) yol açar. Aşırı basıncın etkisi, tekniği hareket ettirerek ve yere çarparak işlevsiz hale getirir;
  • Işık emisyonu. Kaynak - zemin uygulaması durumunda bir ürünün hava kütleleri ile buharlaşmasıyla oluşan hafif kısım - toprak buharları. Maruz kalma, ultraviyole ve kızılötesi spektrum. Nesneler ve insanlar tarafından emilmesi, kömürleşmeye, erimeye ve yanmaya neden olur. Hasar derecesi, merkez üssünün kaldırılmasına bağlıdır;
  • nüfuz eden radyasyon- bu, kopma yerinden hareket eden nötronlar ve gama ışınlarıdır. Biyolojik dokular üzerindeki etki, hücre moleküllerinin iyonlaşmasına yol açarak, radyasyon hastalığı organizma. Mülkiyet hasarı, mühimmatın zarar verici unsurlarındaki moleküler fisyon reaksiyonları ile ilişkilidir.
  • radyoaktif kirlilik. Bir zemin patlamasında toprak buharları, toz ve diğer şeyler yükselir. Hava kütlelerinin hareketi yönünde hareket eden bir bulut belirir. Hasar kaynakları, nükleer silahın aktif kısmının, izotopların, yükün tahrip edilmemiş kısımlarının fisyon ürünleridir. Bir radyoaktif bulut hareket ettiğinde, bölgede sürekli bir radyasyon kirliliği meydana gelir;
  • elektromanyetik dürtü. Patlama, bir darbe şeklinde elektromanyetik alanların (1.0 ila 1000 m) görünümüne eşlik eder. Elektrikli cihazların, kontrollerin ve iletişimin arızalanmasına yol açarlar.

Nükleer bir patlamanın faktörlerinin kombinasyonu, düşmanın insan gücüne, ekipmanına ve altyapısına farklı seviyelerde zarar verir ve sonuçların ölümcüllüğü yalnızca merkez üssünden olan uzaklıkla ilişkilidir.


Nükleer silahların yaratılmasının tarihi

Nükleer reaksiyon kullanarak silahların yaratılmasına bir dizi eşlik etti. bilimsel keşifler, teorik ve pratik araştırma, dahil:

  • 1905- görelilik teorisi, az miktarda maddenin, "c" nin ışık hızını temsil ettiği E \u003d mc2 formülüne göre önemli bir enerji salınımına tekabül ettiğini belirten oluşturuldu (yazar A. Einstein);
  • 1938- Alman bilim adamları, başarılı bir şekilde sona eren (O. Hann ve F. Strassmann) uranyuma nötronlarla saldırarak bir atomun parçalara bölünmesi üzerine bir deney yaptılar ve İngiltere'den bir fizikçi, enerji salınımı gerçeğine (R) bir açıklama yaptı. Frisch);
  • 1939- Fransa'dan bilim adamları, uranyum moleküllerinin bir reaksiyon zincirini gerçekleştirirken, muazzam bir güç patlaması (Joliot-Curie) üretebilecek enerjinin serbest bırakılacağını söyledi.

İkincisi, buluş için başlangıç ​​noktası oldu atom silahları. Almanya, Büyük Britanya, ABD, Japonya paralel gelişmeyle meşguldü. Asıl sorun, bu alandaki deneyler için gerekli hacimlerde uranyumun çıkarılmasıydı.

1940'ta Belçika'dan hammadde satın alarak sorun Amerika Birleşik Devletleri'nde daha hızlı çözüldü.

Manhattan adı verilen proje çerçevesinde, otuz dokuzuncu yıldan kırk beşinci yıla bir uranyum arıtma tesisi inşa edildi, nükleer süreçlerin incelenmesi için bir merkez oluşturuldu ve en iyi uzmanların içinde çalışmak için çekildi - fizikçiler Batı Avrupa'nın her yerinden.

Kendi gelişmelerine öncülük eden İngiltere, Alman bombalamasından sonra projesindeki gelişmeleri gönüllü olarak ABD ordusuna aktarmak zorunda kaldı.

Atom bombasını ilk icat edenlerin Amerikalılar olduğuna inanılıyor. İlk nükleer yükün testleri Temmuz 1945'te New Mexico eyaletinde gerçekleştirildi. Patlamadan gelen flaş gökyüzünü kararttı ve kumlu manzara cama dönüştü. Kısa bir süre sonra, "Bebek" ve "Şişman Adam" adı verilen nükleer yükler yaratıldı.


SSCB'deki nükleer silahlar - tarihler ve olaylar

SSCB'nin nükleer bir güç olarak oluşumundan önce, bireysel bilim adamlarının ve devlet kurumlarının uzun bir çalışması vardı. Önemli dönemler ve olayların önemli tarihleri ​​aşağıdaki gibidir:

  • 1920 Sovyet bilim adamlarının atomun bölünmesi üzerine çalışmalarının başlangıcını düşünün;
  • otuzlu yıllardan yön nükleer Fiziköncelik haline gelmek
  • Ekim 1940- bir girişim fizikçi grubu, nükleer gelişmeleri askeri amaçlarla kullanma önerisinde bulundu;
  • 1941 Yazı savaşla bağlantılı olarak, atom enerjisi enstitüleri arkaya aktarıldı;
  • Sonbahar 1941 Yılın Sovyet istihbaratıülkenin liderliğini başlangıç ​​hakkında bilgilendirdi nükleer programlarİngiltere ve Amerika'da;
  • Eylül 1942- atom çalışmaları tam olarak yapılmaya başlandı, uranyum üzerinde çalışmalar devam etti;
  • Şubat 1943- I. Kurchatov'un önderliğinde özel bir araştırma laboratuvarı oluşturuldu ve genel liderlik V. Molotov'a emanet edildi;

Proje V. Molotov tarafından yönetildi.

  • Ağustos 1945- Japonya'da nükleer bombalamanın yürütülmesi ile bağlantılı olarak, gelişmelerin SSCB için yüksek önemi, L. Beria liderliğinde bir Özel Komite oluşturuldu;
  • Nisan 1946- Sovyet nükleer silahlarının örneklerini iki versiyonda (plütonyum ve uranyum kullanarak) geliştirmeye başlayan KB-11 oluşturuldu;
  • 1948 ortası- yüksek maliyetlerde düşük verimlilik nedeniyle uranyum üzerindeki çalışmalar durduruldu;
  • Ağustos 1949- SSCB'de atom bombası icat edildiğinde, ilk Sovyet nükleer bombası test edildi.

Ürünün geliştirme süresindeki azalma, Amerikan hakkında bilgi edinmeyi başaran istihbarat teşkilatlarının yüksek kaliteli çalışmasıyla kolaylaştırıldı. nükleer gelişme. SSCB'de atom bombasını ilk yaratanlar arasında Akademisyen A. Sakharov liderliğindeki bir bilim adamları ekibi vardı. Daha umut verici geliştirdiler teknik çözümler Amerikalılar tarafından kullanılanlardan daha fazla.


Atom bombası "RDS-1"

2015-2017'de Rusya, nükleer silahların ve dağıtım araçlarının iyileştirilmesinde bir atılım yaptı ve böylece herhangi bir saldırganlığı geri püskürtebilecek bir devlet ilan etti.

İlk atom bombası testleri

1945 yazında New Mexico eyaletinde deneysel bir nükleer bombayı test ettikten sonra, sırasıyla 6 ve 9 Ağustos'ta Japon şehirleri Hiroşima ve Nagazaki'nin bombalanması izledi.

bu yıl atom bombasının gelişimini tamamladı

1949'da, artan gizlilik koşulları altında, KB - 11'in Sovyet tasarımcıları ve bilim adamları, RDS-1 (jet motoru "C") olarak adlandırılan bir atom bombasının geliştirilmesini tamamladılar. 29 Ağustos'ta, ilk Sovyet nükleer cihazı Semipalatinsk test sahasında test edildi. Rusya'nın atom bombası - RDS-1, 4,6 ton ağırlığında, 1,5 m hacimli ve 3,7 metre uzunluğunda "damla şeklinde" bir üründü.

Aktif kısım, TNT ile orantılı olarak 20.0 kilotonluk bir patlama gücü elde etmeyi mümkün kılan bir plütonyum bloğu içeriyordu. Test alanı yirmi kilometrelik bir yarıçapı kapsıyordu. Test patlama koşullarının özellikleri bugüne kadar kamuya açıklanmadı.

Aynı yılın 3 Eylül'ünde Amerikan havacılık istihbaratı, hava kütleleri Kamçatka, nükleer bir yükün test edildiğini gösteren izotop izleri. 23'ünde, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk kişi, SSCB'nin atom bombasını test etmeyi başardığını kamuoyuna duyurdu.

Sovyetler Birliği Amerikalıların açıklamalarını, SSCB topraklarında büyük ölçekli inşaatlardan ve yabancıların dikkatini çeken patlayıcı da dahil olmak üzere büyük hacimli inşaatlardan bahseden bir TASS mesajıyla reddetti. SSCB'nin atom silahlarına sahip olduğuna dair resmi açıklama ancak 1950'de yapıldı. Bu nedenle, atom bombasını ilk icat eden dünyada anlaşmazlıklar hala bitmiyor.

Birçok ülkeden uzmanları çekti. ABD, SSCB, İngiltere, Almanya ve Japonya'dan bilim adamları ve mühendisler bu gelişmeler üzerinde çalıştılar. Bu alanda özellikle en iyi teknolojik altyapıya ve hammaddeye sahip olan ve aynı zamanda o dönemin en güçlü entelektüel kaynaklarını araştırmaya çekmeyi başaran Amerikalılar tarafından aktif olarak çalışıldı.

Amerika Birleşik Devletleri hükümeti fizikçilere bir görev belirledi - gezegendeki en uzak noktaya teslim edilebilecek en kısa sürede yeni bir silah türü yaratmak.

New Mexico'nun ıssız çölünde bulunan Los Alamos, Amerikan nükleer araştırmalarının merkezi oldu. Birçok bilim adamı, tasarımcı, mühendis ve ordu, çok gizli askeri proje üzerinde çalıştı ve çoğu zaman atom silahlarının "babası" olarak adlandırılan deneyimli teorik fizikçi Robert Oppenheimer tüm çalışmalardan sorumluydu. Liderliği altında, dünyanın her yerinden en iyi uzmanlar, arama sürecini bir dakika bile kesintiye uğratmadan kontrollü teknolojiyi geliştirdi.

1944 sonbaharına kadar tarihteki ilk nükleer santrali oluşturmak için önlemler genel anlamda sona erdi. Bu zamana kadar, Amerika Birleşik Devletleri'nde, teslimat görevlerini yerine getirmek zorunda olan özel bir havacılık alayı kurulmuştu. ölümcül silah uygulama yerlerine. Alayın pilotları geçti özel Eğitim eğitim uçuşları yapmak farklı yükseklikler ve savaşa yakın koşullarda.

İlk atom bombası

1945'in ortalarında, ABD'li tasarımcılar kullanıma hazır iki nükleer cihazı bir araya getirmeyi başardılar. Vuracak ilk nesneler de seçildi. O zamanlar Japonya, ABD'nin stratejik düşmanıydı.

Amerikan liderliği, bu eylemle yalnızca Japonya'yı değil, SSCB dahil diğer ülkeleri de korkutmak için iki Japon şehrine ilk atom saldırısını gerçekleştirmeye karar verdi.

6 ve 9 Ağustos 1945'te Amerikan bombardıman uçakları, Hiroşima ve Nagazaki olan Japon şehirlerinin masum sakinlerine tarihteki ilk atom bombasını attı. Sonuç olarak, yüz binden fazla insan termal radyasyon ve şok dalgalarından öldü. Eşi görülmemiş silahların kullanılmasının sonuçları bunlardı. Dünya, gelişiminin yeni bir aşamasına girdi.

Ancak ABD tekeli askeri kullanım atom çok uzun değildi. Sovyetler Birliği de nükleer silahların altında yatan ilkeleri uygulamaya koymanın yollarını aradı. Igor Kurchatov, Sovyet bilim adamları ve mucitlerden oluşan bir ekibin çalışmasına başkanlık etti. Ağustos 1949'da, RDS-1 çalışma adını alan Sovyet atom bombasının testleri başarıyla gerçekleştirildi. Dünyadaki kırılgan askeri denge yeniden sağlandı.

Eski Hintli ve Yunanlı bilim adamları, maddenin bölünemez en küçük parçacıklardan oluştuğunu varsaydılar; bunu çağımızın başlangıcından çok önce incelemelerinde yazdılar. 5. yüzyılda M.Ö e. Miletoslu Yunan bilim adamı Leucippus ve öğrencisi Demokritos atom kavramını formüle etti (Yunanca atomos "bölünemez"). Yüzyıllar boyunca bu teori oldukça felsefi kaldı ve sadece 1803'te İngiliz kimyager John Dalton tarafından önerildi. bilimsel teori atom, deneylerle doğrulandı.

AT geç XIX 20. yüzyılın başları bu teori Joseph Thomson'ın yazılarında geliştirildi ve daha sonra nükleer fiziğin babası olarak adlandırılan Ernest Rutherford. Atomun, adının aksine, daha önce belirtildiği gibi bölünmez sonlu bir parçacık olmadığı bulundu. 1911'de fizikçiler, bir atomun pozitif yüklü bir çekirdekten ve onun etrafında dönen negatif yüklü elektronlardan oluştuğuna göre Rutherford Bohr'un "gezegen" sistemini benimsediler. Daha sonra çekirdeğin de bölünmez olmadığı, pozitif yüklü protonlardan ve sırayla temel parçacıklardan oluşan yüksüz nötronlardan oluştuğu bulundu.

Bilim adamları yapının az çok farkına varır varmaz atom çekirdeği, simyacıların eski rüyasını, bir maddenin diğerine dönüştürülmesini gerçekleştirmeye çalıştılar. 1934'te Fransız bilim adamları Frederic ve Irene Joliot-Curie, alüminyumu alfa parçacıkları (helyum atom çekirdeği) ile bombalarken, sırayla alüminyumdan daha ağır bir elementin kararlı bir silikon izotopuna dönüşen radyoaktif fosfor atomları elde ettiler. Fikir, 1789'da Martin Klaproth tarafından keşfedilen en ağır doğal element olan uranyum ile benzer bir deney yapmak için ortaya çıktı. Henri Becquerel 1896'da uranyum tuzlarının radyoaktivitesini keşfettikten sonra, bilim adamları bu elementle ciddi şekilde ilgilendiler.

E. Rutherford.

Mantar nükleer patlama.

1938'de Alman kimyagerler Otto Hahn ve Fritz Strassmann, Joliot-Curie deneyine benzer bir deney yaptılar, ancak alüminyum yerine uranyum alarak yeni bir süper ağır element elde etmeyi umuyorlardı. Ancak sonuç beklenmedik oldu: süper ağır yerine, periyodik tablonun orta kısmından hafif elementler elde edildi. Bir süre sonra, fizikçi Lisa Meitner, uranyumun nötronlarla bombardıman edilmesinin, çekirdeğinin bölünmesine (fisyona) yol açarak hafif elementlerin çekirdeği ve belirli sayıda serbest nötron ile sonuçlandığını öne sürdü.

Daha ileri çalışmalar, doğal uranyumun üç izotopun bir karışımından oluştuğunu, uranyum-235'in en az kararlı olduğunu göstermiştir. Zaman zaman, atomlarının çekirdeği kendiliğinden parçalara ayrılır, bu sürece yaklaşık 10 bin km hızla koşan iki veya üç serbest nötron salınımı eşlik eder. En yaygın izotop-238'in çekirdekleri çoğu durumda bu nötronları basitçe yakalar, daha az sıklıkla uranyum neptünyuma ve ardından plütonyum-239'a dönüştürülür. Bir nötron, uranyum-2 35'in çekirdeğine çarptığında, hemen yeni fisyon gerçekleşir.

Açıktı: yeterince büyük bir saf (zenginleştirilmiş) uranyum-235 parçası alırsanız, içindeki nükleer fisyon reaksiyonu çığ gibi gidecek, bu reaksiyona zincirleme reaksiyon deniyordu. Her nükleer fisyon büyük miktarda enerji açığa çıkarır. 1 kg uranyum-235'in tam fisyonuyla, 3 bin ton kömür yakarken aynı miktarda ısı açığa çıktığı hesaplandı. Birkaç dakika içinde serbest bırakılan bu muazzam enerji salınımı, elbette askeri departmanları hemen ilgilendiren korkunç bir güç patlaması olarak kendini gösterecekti.

Joliot-Curies. 1940'lar

L. Meitner ve O. Hahn. 1925

İkinci Dünya Savaşı'nın patlak vermesinden önce, Almanya ve diğer bazı ülkeler nükleer silahların yaratılması konusunda oldukça gizli çalışmalar yürüttüler. Amerika Birleşik Devletleri'nde 1941'de "Manhattan Projesi" olarak adlandırılan araştırmalar başladı; bir yıl sonra Los Alamos'ta dünyanın en büyük araştırma laboratuvarı kuruldu. Proje idari olarak General Groves'a bağlıydı, bilimsel liderlik California Üniversitesi profesörü Robert Oppenheimer tarafından gerçekleştirildi. Projeye 13 Nobel Ödülü sahibi Enrico Fermi, James Frank, Niels Bohr, Ernest Lawrence ve diğerleri dahil olmak üzere fizik ve kimya alanındaki en büyük otoriteler katıldı.

Ana görev, yeterli miktarda uranyum-235 elde etmekti. Plütonyum-2 39'un bomba için bir şarj görevi görebileceği bulundu, bu nedenle çalışma aynı anda iki yönde gerçekleştirildi. Uranyum-235'in birikmesi, onu doğal uranyum yığınından ayırarak gerçekleştirilecekti ve plütonyum, yalnızca uranyum-238'in nötronlarla ışınlanmasıyla kontrollü bir nükleer reaksiyonun bir sonucu olarak elde edilebilirdi. Doğal uranyumun zenginleştirilmesi Westinghouse şirketinin tesislerinde gerçekleştirildi ve plütonyum üretimi için bir nükleer reaktör inşa etmek gerekliydi.

Reaktörde, uranyum çubuklarının nötronlarla ışınlanması işlemi gerçekleşti, bunun sonucunda uranyum-238'in bir kısmının plütonyuma dönüşmesi gerekiyordu. Nötron kaynakları, uranyum-235'in bölünebilir atomlarıydı, ancak nötronların uranyum-238 tarafından yakalanması zincirleme reaksiyonun başlamasını engelledi. Nötronların 22 ms hıza kadar yavaşladığını, uranyum-235'in zincirleme reaksiyonuna neden olduğunu ancak uranyum-238 tarafından yakalanmadığını keşfeden Enrico Fermi'nin keşfi, sorunun çözülmesine yardımcı oldu. Bir moderatör olarak Fermi, hidrojen izotop döteryumu içeren 40 cm'lik bir grafit veya ağır su tabakası önerdi.

R. Oppenheimer ve Korgeneral L. Groves. 1945

Oak Ridge'deki Calutron.

1942'de Chicago stadyumunun tribünlerinin altına deneysel bir reaktör inşa edildi. 2 Aralık'ta başarılı deneysel lansmanı gerçekleşti. Bir yıl sonra, Oak Ridge şehrinde yeni bir zenginleştirme tesisi inşa edildi ve endüstriyel plütonyum üretimi için bir reaktörün yanı sıra uranyum izotoplarının elektromanyetik olarak ayrılması için bir kalutron cihazı piyasaya sürüldü. Projenin toplam maliyeti yaklaşık 2 milyar dolardı. Bu arada, Los Alamos'ta doğrudan bomba cihazı ve bombayı patlatma yöntemleri üzerinde çalışmalar devam ediyordu.

16 Haziran 1945'te New Mexico eyaletindeki Alamogordo şehri yakınlarında, kod adı Trinity ("Trinity") olan testler sırasında, dünyanın ilk plütonyum şarjlı ve patlayıcı (patlama için kimyasal patlayıcılar kullanan) bir patlama şeması olan nükleer cihaz yapıldı. patlatıldı. Patlamanın gücü, 20 kiloton TNT patlamasına eşdeğerdi.

Bir sonraki adım savaş kullanımı Almanya'nın teslim olmasından sonra ABD ve müttefiklerine karşı savaşı tek başına sürdüren Japonya'ya karşı nükleer silahlar. 6 Ağustos'ta, Albay Tibbets'in kontrolü altındaki bir Enola Gay B-29 bombacısı, bir uranyum şarjı ve bir topla (kritik bir kütle oluşturmak için iki bloğun bağlantısını kullanarak) Hiroşima'ya bir Küçük Çocuk (“bebek”) bombası attı. ) patlama şeması. Bomba paraşütle indirildi ve yerden 600 m yükseklikte patladı. 9 Ağustos'ta Binbaşı Sweeney'nin Box Car uçağı Fat Man plütonyum bombasını Nagazaki'ye attı. Patlamaların sonuçları korkunçtu. Her iki şehir de neredeyse tamamen yıkıldı, Hiroşima'da 200 binden fazla, Nagazaki'de yaklaşık 80 bin kişi öldü.Daha sonra, pilotlardan biri o anda bir insanın görebileceği en korkunç şeyi gördüğünü itiraf etti. Yeni silahlara direnemeyen Japon hükümeti teslim oldu.

Atom bombasından sonra Hiroşima.

Atom bombasının patlaması İkinci Dünya Savaşı'nı sona erdirdi, ama aslında başladı. yeni savaş sınırsız bir yarış eşliğinde "soğuk" nükleer silahlar. Sovyet bilim adamları Amerikalıları yakalamak zorunda kaldı. 1943'te ünlü fizikçi Igor Vasilyevich Kurchatov'un başkanlığında gizli bir "2 Nolu laboratuvar" kuruldu. Daha sonra laboratuvar Atom Enerjisi Enstitüsü'ne dönüştürüldü. Aralık 1946'da, deneysel nükleer uranyum-grafit reaktörü F1'de ilk zincirleme reaksiyon gerçekleştirildi. İki yıl sonra, Sovyetler Birliği'nde birkaç endüstriyel reaktöre sahip ilk plütonyum tesisi inşa edildi ve Ağustos 1949'da, 22 kiloton kapasiteli bir plütonyum şarjlı RDS-1 ile ilk Sovyet atom bombasının test patlaması gerçekleştirildi. Semipalatinsk test sitesi.

Kasım 1952'de Eniwetok Atolü'nde Pasifik Okyanusu Amerika Birleşik Devletleri, hafif elementlerin nükleer füzyonu sırasında daha ağır olanlara salınan enerji nedeniyle yıkıcı gücü ortaya çıkan ilk termonükleer yükü patlattı. Dokuz ay sonra, Semipalatinsk test sahasında Sovyet bilim adamları, Andrei Dmitrievich Sakharov ve Yuli Borisovich Khariton liderliğindeki bir grup bilim insanı tarafından geliştirilen RDS-6 termonükleer veya hidrojen, 400 kiloton bombayı test etti. Ekim 1961'de takımadaların eğitim sahasında Yeni DünyaŞimdiye kadar test edilen en güçlü hidrojen bombası olan 50 megatonluk Çar Bomba patlatıldı.

I.V. Kurçatov.

2000'lerin sonunda, ABD'nin konuşlandırılmış stratejik fırlatıcılarda yaklaşık 5.000 ve Rusya'nın 2.800 nükleer silahının yanı sıra önemli sayıda taktik nükleer silahı vardı. Bu rezerv, tüm gezegeni birkaç kez yok etmek için yeterlidir. Ortalama verimde (yaklaşık 25 megaton) sadece bir termonükleer bomba 1.500 Hiroşima'ya eşittir.

1970'lerin sonlarında, bir tür düşük verimli nükleer bomba olan bir nötron silahı yaratmak için araştırmalar devam ediyordu. Bir nötron bombası, nötron radyasyonu şeklinde salınan patlama enerjisinin bir kısmını yapay olarak arttırması bakımından geleneksel bir nükleer bombadan farklıdır. Bu radyasyon düşmanın insan gücünü etkiler, silahlarını etkiler ve alanın radyoaktif kirlenmesine neden olurken, şok dalgası ve ışık radyasyonunun etkisi sınırlıdır. Ancak, dünyada tek bir ordu, nötron yüklerini hizmete almamıştır.

Atom enerjisinin kullanımı dünyayı yıkımın eşiğine getirse de, kontrolden çıktığında son derece tehlikeli olmasına rağmen barışçıl bir yanı da var, bu Çernobil ve Fukushima nükleer santrallerinde yaşanan kazalarla açıkça gösterildi. . Dünyanın sadece 5 MW kapasiteli ilk nükleer santrali 27 Haziran 1954'te Obninskoye köyünde kuruldu. Kaluga bölgesi(şimdi Obninsk şehri). Bugüne kadar dünyada 10'u Rusya'da olmak üzere 400'den fazla nükleer santral faaliyette. Dünya elektriğinin yaklaşık %17'sini üretiyorlar ve bu rakamın daha da artması muhtemel. Şu anda dünya nükleer enerji kullanmadan yapamaz, ancak gelecekte insanlığın daha güvenli bir enerji kaynağı bulacağına inanmak istiyoruz.

Obninsk'teki nükleer santralin kontrol paneli.

Felaketten sonra Çernobil.

Tanıtım

Nükleer silahların ortaya çıkış tarihine ve insanlık için önemine olan ilgi, bir dizi faktörün önemi ile belirlenir; bunlar arasında, belki de ilk sıra, dünya arenasında bir güç dengesi sağlama sorunları tarafından işgal edilir ve nükleer caydırıcılık sistemi kurmanın önemi. askeri tehdit devlet için. Nükleer silahların mevcudiyeti, bu tür silahların "sahip olduğu ülkelerde" sosyo-ekonomik durum ve siyasi güç dengesi üzerinde doğrudan veya dolaylı olarak her zaman belirli bir etkiye sahiptir.Bu, diğer şeylerin yanı sıra, araştırma probleminin alaka düzeyini belirler. Biz seçildik. sağlamak için nükleer silah kullanımının geliştirilmesi ve uygunluğu sorunu Ulusal Güvenlik durum oldukça alakalı ev bilimi on yıldan fazla bir süredir ve bu konu henüz kendini tüketmedi.

nesne bu çalışma modern dünyada bir atom silahıdır, araştırma konusu atom bombasının yaratılış tarihi ve teknolojik cihazıdır. Çalışmanın yeniliği, atom silahları sorununun bir dizi alan açısından ele alınması gerçeğinde yatmaktadır: nükleer fizik, ulusal güvenlik, tarih, dış politika ve zeka.

Bu çalışmanın amacı, gezegenimizde barış ve düzenin sağlanmasında atom (nükleer) bombasının yaratılış tarihini ve rolünü incelemektir.

Bu hedefe ulaşmak için, çalışmada aşağıdaki görevler çözüldü:

"atom bombası", "nükleer silah" vb. kavramları karakterize edilir;

atom silahlarının ortaya çıkması için ön koşullar göz önünde bulundurulur;

insanlığı atom silahlarını üretmeye ve kullanmaya iten sebepler ortaya çıkıyor.

atom bombasının yapısını ve bileşimini analiz etti.

Belirlenen amaç ve hedefler, bir giriş, iki bölüm, bir sonuç ve kullanılan kaynakların bir listesinden oluşan çalışmanın yapısını ve mantığını belirlemiştir.

ATOM BOMBASI: BİLEŞİM, SAVAŞ ÖZELLİKLERİ VE YARATILIŞ AMACI

Atom bombasının yapısını incelemeye başlamadan önce bu konudaki terminolojiyi anlamak gerekir. Dolayısıyla bilim çevrelerinde atom silahlarının özelliklerini yansıtan özel terimler vardır. Bunlar arasında aşağıdakileri vurgularız:

Atom bombası - eylemi patlayıcı bir nükleer fisyon zincir reaksiyonuna dayanan bir havacılık nükleer bombasının orijinal adı. Bir termonükleer füzyon reaksiyonuna dayanan sözde hidrojen bombasının ortaya çıkmasıyla, onlar için ortak bir terim kuruldu - bir nükleer bomba.

Atom bombası - hava bombası nükleer yük ile, büyük yıkıcı güce sahiptir. Her biri yaklaşık 20 kt TNT eşdeğeri olan ilk iki nükleer bomba atıldı. Amerikan havacılığı Japonya'nın Hiroşima ve Nagazaki kentlerinde sırasıyla 6 ve 9 Ağustos 1945'te büyük kayıplara ve yıkıma neden oldu. Modern nükleer bombalar, onlarca ila milyonlarca ton TNT eşdeğerine sahiptir.

Nükleer veya atomik silahlar, ağır çekirdeklerin zincirleme nükleer fisyon reaksiyonu veya hafif çekirdeklerin termonükleer füzyon reaksiyonu sırasında açığa çıkan nükleer enerjinin kullanımına dayanan patlayıcı silahlardır.

Biyolojik ve kimyasal silahlarla birlikte kitle imha silahlarını (KİS) ifade eder.

Nükleer silahlar - bir dizi nükleer silah, hedefe ulaşma araçları ve kontroller. Kitle imha silahlarına atıfta bulunur; muazzam bir yok edici güce sahiptir. Yukarıdaki nedenle, ABD ve SSCB nükleer silahların geliştirilmesine büyük yatırımlar yaptı. Suçlamaların gücüne ve eylem aralığına göre, nükleer silahlar taktik, operasyonel-taktik ve stratejik olarak ayrılır. Savaşta nükleer silahların kullanılması tüm insanlık için felakettir.

Bir nükleer patlama, anında serbest bırakma sürecidir. Büyük bir sayı sınırlı bir hacimde intranükleer enerji.

Atom silahlarının etkisi, ağır çekirdeklerin (uranyum-235, plütonyum-239 ve bazı durumlarda uranyum-233) fisyon reaksiyonuna dayanır.

Uranyum-235, nükleer silahlarda kullanılır, çünkü daha yaygın olan uranyum-238 izotopunun aksine, kendi kendini idame ettiren bir nükleer zincir reaksiyonu gerçekleştirebilir.

Plütonyum-239 ayrıca "silah dereceli plütonyum" olarak da adlandırılır çünkü nükleer silah yaratma amaçlıdır ve 239Pu izotopunun içeriği en az %93,5 olmalıdır.

Atom bombasının yapısını ve bileşimini bir prototip olarak yansıtmak için, 9 Ağustos 1945'te Japon şehri Nagazaki'ye atılan "Şişman Adam" (Şekil 1) plütonyum bombasını analiz ediyoruz.

atomik atom bombası patlama

Şekil 1 - Atom bombası "Şişman Adam"

Bu bombanın düzeni (plütonyum tek fazlı mühimmat için tipiktir) yaklaşık olarak şöyledir:

Nötron başlatıcı - ince bir itriyum-polonyum alaşımı veya polonyum-210 metal tabakası ile kaplanmış, yaklaşık 2 cm çapında bir berilyum topu - kritik kütlede keskin bir azalma ve başlangıcın hızlanması için birincil nötron kaynağı reaksiyon. Savaş çekirdeğini süper kritik bir duruma aktarma anında ateşlenir (sıkıştırma sırasında, çok sayıda nötronun salınmasıyla bir polonyum ve berilyum karışımı oluşur). Şu anda, bu tür başlatmaya ek olarak, termonükleer başlatma (TI) daha yaygındır. Termonükleer başlatıcı (TI). Merkezi yakınsayan bir şok dalgası ile ısıtılan az miktarda termonükleer malzemenin bulunduğu yükün merkezinde (NI'ye benzer) ve sıcaklıkların arka planına karşı bir termonükleer reaksiyon sürecinde bulunur. ortaya çıkan, bir zincir reaksiyonunun nötron başlatması için yeterli olan önemli miktarda nötron üretilir (Şekil 2).

plütonyum. Kararlılığı artırmak için en saf plütonyum-239 izotopunu kullanın fiziksel özellikler(yoğunluk) ve plütonyum yükünün sıkıştırılabilirliğini artırmak, az miktarda galyum ile katkılanır.

Nötron reflektörü görevi gören bir kabuk (genellikle uranyumdan yapılır).

Alüminyumdan yapılmış sıkıştırma kılıfı. Bir şok dalgası ile daha fazla sıkıştırma homojenliği sağlarken, aynı zamanda yükün iç kısımlarını patlayıcılar ve ayrışmasının sıcak ürünleri ile doğrudan temastan korur.

Her şeyin eşzamanlı patlamasını sağlayan karmaşık bir patlama sistemi ile patlayıcı patlayıcı. Kesinlikle küresel bir sıkıştırıcı (topun içine yönlendirilmiş) bir şok dalgası oluşturmak için eşzamanlılık gereklidir. Küresel olmayan bir dalga, homojen olmama ve kritik bir kütle oluşturmanın imkansızlığı yoluyla topun malzemesinin fırlamasına yol açar. Patlayıcıların ve patlamaların yeri için böyle bir sistemin oluşturulması, bir zamanlar en zor görevlerden biriydi. "Hızlı" ve "yavaş" patlayıcıların birleşik şeması (lens sistemi) kullanılır.

Duralumin damgalı elemanlardan yapılmış gövde - iki küresel kapak ve cıvatalarla bağlanmış bir kayış.

Şekil 2 - Plütonyum bombasının çalışma prensibi

Bir nükleer patlamanın merkezi, bir parlamanın meydana geldiği veya ateş topunun merkezinin bulunduğu noktadır ve merkez üssü, patlama merkezinin yeryüzü veya su yüzeyine izdüşümüdür.

Nükleer silahlar en güçlü ve tehlikeli görüş kitle imha silahları, tüm insanlığı benzeri görülmemiş yıkım ve milyonlarca insanı yok etmekle tehdit ediyor.

Yerde veya yüzeyine oldukça yakın bir patlama meydana gelirse, patlama enerjisinin bir kısmı sismik titreşimler şeklinde Dünya yüzeyine aktarılır. Özelliklerinde bir depreme benzeyen bir fenomen meydana gelir. Böyle bir patlamanın sonucu olarak, dünyanın kalınlığı boyunca çok uzun mesafelerde yayılan sismik dalgalar oluşur. Dalganın yıkıcı etkisi birkaç yüz metrelik bir yarıçapla sınırlıdır.

Sonuç olarak, son derece Yüksek sıcaklık patlama, yoğunluğu yoğunluktan yüzlerce kat daha fazla olan parlak bir ışık parlaması meydana gelir. Güneş ışınları yeryüzüne düşüyor. Bir flaş büyük miktarda ısı ve ışık yayar. Işık radyasyonu, yanıcı maddelerin kendiliğinden yanmasına neden olur ve kilometrelerce yarıçap içindeki insanların derisini yakar.

saat nükleer patlama radyasyon oluşur. Yaklaşık bir dakika sürer ve o kadar yüksek bir nüfuz gücüne sahiptir ki, yakın mesafelerde ona karşı korunmak için güçlü ve güvenilir sığınaklar gerekir.

Bir nükleer patlama, korumasız insanları, açıkta duran teçhizatı, yapıları ve çeşitli malzemeleri anında yok edebilir veya etkisiz hale getirebilir. Ana zarar veren faktörler nükleer patlama (PFYaV):

şok dalgası;

ışık radyasyonu;

nüfuz eden radyasyon;

alanın radyoaktif kirlenmesi;

elektromanyetik darbe (EMP).

Atmosferdeki bir nükleer patlama sırasında, salınan enerjinin PNF'ler arasındaki dağılımı yaklaşık olarak şu şekildedir: şok dalgası için yaklaşık %50, ışık radyasyonunun payı için %35, radyoaktif kirlenme için %10 ve nüfuz etme için %5 radyasyon ve EMP.

Nükleer bir patlama sırasında insanların, askeri teçhizatın, arazinin ve çeşitli nesnelerin radyoaktif kirlenmesine, yük maddesinin (Pu-239, U-235) fisyon parçaları ve patlama bulutundan düşen yükün reaksiyona girmemiş kısmı neden olur. nötronların neden olduğu aktivitenin etkisi altında toprakta ve diğer malzemelerde oluşan radyoaktif izotoplar olarak. Zamanla, özellikle patlamadan sonraki ilk saatlerde, fisyon parçalarının aktivitesi hızla azalır. Bu nedenle, örneğin, bir günde 20 kT gücünde bir nükleer silahın patlamasında fisyon parçalarının toplam aktivitesi, patlamadan bir dakika sonra birkaç bin kat daha az olacaktır.

Sorularım var?

Yazım hatası bildir

Editörlerimize gönderilecek metin: