Является одним из самых удивительных, загадочных и страшных процессов. Принцип действия ядерного оружия основан на цепной реакции. Это такой процесс, сам ход которого инициирует его продолжение. Принцип действия водородной бомбы основывается на синтеза.

Атомная бомба

Ядра некоторых изотопов радиоактивных элементов (плутоний, калифорний, уран и других) способны распадаться, при этом захватывая нейтрон. После этого выделяется ещё два или три нейтрона. Разрушение ядра одного атома при идеальных условиях может привести к распаду ещё двух или трех, которые, в свою очередь, могут инициировать другие атомы. И так далее. Происходит лавинообразный процесс разрушения все большего числа ядер с высвобождением гигантского количества энергии разрыва атомных связей. При взрыве огромные энергии высвобождаются за сверхмалый промежуток времени. Происходит это в одной точке. Поэтому взрыв атомной бомбы является настолько мощным и разрушительным.

Чтобы инициировать начало цепной реакции, необходимо, чтобы количество радиоактивного вещества превысило критическую массу. Очевидно, что нужно взять несколько частей урана или плутония и соединить в одно целое. Однако чтобы вызвать взрыв атомной бомбы, этого недостаточно, потому что реакция прекратится раньше, чем выделится достаточное количество энергии, или процесс будет протекать медленно. Для того чтобы достичь успеха, необходимо не просто превысить критическую массу вещества, а сделать это в крайне малый промежуток времени. Лучше всего использовать несколько Этого достигают с помощью применения других Причем чередуют быструю и медленную взрывчатки.

Первое ядерное испытание было проведено в июле 1945 года в США недалеко от местечка Алмогордо. В августе того же года американцы применили это оружие против Хиросима и Нагасаки. Взрыв атомной бомбы в городе привел к ужасным разрушениям и гибели большей части населения. В СССР атомное оружие было создано и испытано в 1949 году.

Водородная бомба

Является оружием с очень большой разрушительной силой. Принцип её действия основывается на которая представляет собой синтез из более легких атомов водорода тяжелых ядер гелия. При этом происходит высвобождение очень большого количества энергии. Эта реакция аналогична процессам, которые протекают на Солнце и других звездах. Термоядерный синтез легче всего проходит с использованием изотопов водорода (трития, дейтерия) и лития.

Испытание первого водородного боезаряда провели американцы в 1952 году. В современном понимании это устройство сложно назвать бомбой. Это было трехэтажное здание, заполненное жидким дейтерием. Первый взрыв водородной бомбы в СССР был произведен на полгода позже. Советский термоядерный боеприпас РДС-6 взорвали в августе 1953 года под Семипалатинском. Самую большую водородную бомбу мощностью 50 мегатонн (Царь-бомба) СССР испытал в 1961 году. Волна после взрыва боеприпаса обогнула планету три раза.

Как только наши предки изобрели порох и поняли, что могут взорвать всё, что угодно, бомбы заняли прочную позицию в нашей жизни. Современные бомбы обладают такой мощностью, о которой наши предки и не мечтали. Атомные бомбы – весомый аргумент в современной политике.

А еще вы, наверное, слышали о научной теории, в которой утверждается, что наша Вселенная возникла в результате Большого взрыва, что в свою очередь привело к возникновению жизни на Земле.

Так вот, если взорвутся все бомбы, существующие в мире, то жизнь на нашей планете закончится тоже в результате «Большого взрыва». Будем надеяться, что это никогда не произойдет.

А сейчас мы просто хотим представить вашему вниманию 20 впечатляющих фактов о бомбах.

Во время первого ядерного испытания в Нью-Мексико вспышка от взрыва была настолько яркой, что слепая женщина по имени Джорджия Грин якобы спросила своего брата, что означает этот яркий свет. А они тогда находились в 50 милях от места испытаний.

После двух мировых войн миллионы бомб и боеголовок остались лежать на дне океанов, потому что официальные власти до сих пор не нашли способ достать их и обезвредить.

Экспертам по обезвреживанию взрывных устройств обычно осколки не страшны, так как спецкостюмы надежно защищают их. Намного опаснее взрывная волна.

Баротравмы обычно возникают, когда ударная волна бомбы вызывает изменения давления, что приводит к разрывам внутренних органов.

Один из способов обнаружить подделку – проведение аутентификации произведений искусств с помощью радиоуглеродного анализа на содержание различных изотопов, которых не было в природе до взрывов первых ядерных бомб в середине 20-го века.

В 1769 году над городом Брешиа в Италии разразилась гроза. К несчастью, молния попала в пороховой склад. В результате взрыва погибли около 3000 человек.

В 70-х годах инженеры еще не осознавали всей опасности ядерных взрывов и применяли их при строительстве промышленных объектов.

В 1958 году в ходе строительных работ возле здания британских Королевских ВВС, рабочие должны были переместить муляж самой большой бомбы времен Второй мировой войны. Ничего особенного, скажете вы? Да, но как выяснилось, муляж то оказался настоящей бомбой.

Даг Вуд готовился сфотографировать одно из первых испытаний атомной бомбы. Он поспешил снять свои защитные очки, и ему пришлось прикрыть глаза рукой. Он потом рассказывал, что мог видеть сквозь свою руку и видел, как кровь течет по кровеносным сосудам руки. После того, как Даг убрал руку, он увидел кое-что еще более невероятное … перед ним стоял скелет (конечно же, это был человек, которого он видел почти насквозь).

93% всего ядерного оружия в мире подконтрольно Соединенным Штатам и России.

В 1968 году американский бомбардировщик потерпел аварию над холодными льдами Гренландии. Его 4 ядерные бомбы не взорвались, а были обнаружены и доставлены обратно в Америку. По крайней мере, все так думали. Но в 2008 году было установлено, что одна из бомб так и осталась во льдах.

Это не единственная бомба, которую случайно «потеряли»

В 1961 году ядерный бомбардировщик потерпел аварию в небе над Северной Каролиной. Первая из двух ядерных бомб спустилась на землю на 5 своих парашютах из предусмотренных 6, лишь чудом не взорвавшись при этом. Парашюты второй бомбы, однако, не раскрылись вовсе. Она упала, глубоко врезавшись в землю. К счастью, она тоже не взорвалась. Там она и лежит до сих пор.

Царь-бомба – самая крупная бомба из когда-либо взорванных. Она была разработана в Советском Союзе, полная энергия взрыва составляла 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это в 1570 раз мощнее силы двух ядерных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки, вместе взятых.

ВВС США когда-то даже занимались разработкой «гей-бомбы», которую собирались начинить мощными феромонами. Будучи сброшены на вражеские войска, эти бомбы должны были вызывать сильное сексуальное возбуждение у солдат противника, и, в идеале, стимулировать гомосексуальное поведение.

Один современный американский бомбардировщик-невидимка способен нести 16 ядерных боезарядов (B83). Каждая из этих бомб в 75 раз мощнее бомбы, сброшенной на Хиросиму.

16 сентября 1920 года бомба, заложенная в лошадиную повозку, взорвалась возле банка на Уолл-стрит. Это была самая смертоносная катастрофа (погибло 38 человек) в истории Нью-Йорка, пока еще более ужасные взрывы не потрясли город 11 сентября 2001 года.

Вакуумная, или термобарическая бомба по своей мощности практически не уступает ядерным боеприпасам. Но в отличие от последних, ее применение не грозит радиацией и глобальной экологической катастрофой.

Угольная пыль

Первое испытание вакуумного заряда было проведено в 1943 году группой немецких химиков во главе с Марио Зиппермауер (Mario Zippermayr). Принцип действия устройства подсказали аварии на мукомольных производствах и в шахтах, где часто случаются объемные взрывы. Именно поэтому в качестве взрывчатого вещества использовали обыкновенную угольную пыль. Дело в том, что к этому времени у фашистской Германия уже наблюдался серьезный дефицит ВВ, прежде всего тротила. Однако довести до реального производства эту идею не удалось.

Вообще-то термин «вакуумная бомба» с технической точки зрения не является корректным. В действительности – это классическое термобарическое оружие, в котором огонь распространяется под большим давлением. Как и большинство взрывчаток, оно представляет собой топливно-окислительной премикс. Разница в том, что в первом случае взрыв идет от точечного источника, а во втором – фронт пламени охватывает значительный объем. Все это сопровождается мощной ударной волной. Например, когда 11 декабря 2005 года в пустом хранилище нефтяного терминала в Хартфордшире (Англия) произошел объемный взрыв, то в 150 км от эпицентра люди просыпались от того, что в окнах дребезжали стекла.

Вьетнамский опыт

Впервые термобарическое оружие применили во Вьетнаме для расчистки джунглей, прежде всего, для вертолетных площадок. Эффект был ошеломляющий. Достаточно было сбросить три-четыре таких взрывчатых устройства объемного действия, и вертолет «Ирокез» мог приземлиться в самых неожиданных для партизан местах.

По сути, это были 50-ти литровые баллоны высокого давления, с тормозным парашютом, который раскрывался на тридцатиметровой высоте. Примерно в пяти метрах от земли пиропатрон разрушал оболочку, и под давлением образовывалось газовое облако, которое и взрывалось. При этом, используемые в топливовоздушных бомбах вещества и смеси не являлись чем-то особенными. Это были обычный метан, пропан, ацетилен, окиси этилена и пропилена.
Вскоре опытным путем выяснилось, что термобарическое оружие обладает огромной разрушительной силой в ограниченных пространствах, например в туннелях, в пещерах, и в бункерах, но не пригодно в ветреную погоду, под водой и на большой высоте. Были попытки использования во вьетнамской войне термобарических снарядов большого калибра, однако они оказались не эффективными.

Термобарическая смерть

1 февраля 2000 года сразу же после очередного испытания термобарической бомбы Хьюман Райтс Вотч, эксперт ЦРУ, охарактеризовал ее действие следующим образом: «Направленность объемного взрыва является уникальной и крайне опасной для жизни. Сначала на людей, оказавших в зоне поражения, действует высокое давление горящей смеси, а затем – разрежение, фактически вакуум, разрывающий легкие. Все это сопровождается тяжелыми ожогами, в том числе и внутренними, так как многие успевают вдохнуть топливно-окислительный премикс».

Однако, с легкой руки журналистов, это оружие назвали вакуумной бомбой. Интересно, что в 90-х годах прошлого века некоторые эксперты считали, что люди, погибшие от «вакуумной бомбы», будто оказывались в космосе. Мол, в результате взрыва мгновенно выгорал кислород, и на какое-то время образовывался абсолютный вакуум. Так, военный эксперт Терри Гардер из журнала Джейн, сообщил о применении российскими войсками «вакуумной бомбы» против чеченских боевиков в районе села Семашко. В его докладе сказано, что убитые не имели внешних повреждений, и погибли от разрыва легких.

Вторая после атомной бомбы

Уже через семь лет, 11 сентября 2007 года, о термобарической бомбе заговорили, как о самом мощном неядерном оружии. «Результаты испытаний созданного авиационного боеприпаса показали, что он по своей эффективности и возможностям соизмерим с ядерным боеприпасом», - сказал бывший начальник ГОУ, генерал-полковник Александр Рукшин. Речь шла о самом разрушительном в мире инновационном термобарическом оружии.

Новый русский авиационный боеприпас оказалась в четыре раза мощнее самой большой американской вакуумной бомбы. Эксперты Пентагона сразу же заявили, что российские данные преувеличены, по крайне мере, вдвое. А пресс-секретарь президента США Джорджа Буша Дана Перино на брифинге18 сентября 2007 года на язвительный вопрос, чем американцы ответят на русский выпад, сказала, что впервые слышит об этом.

Между тем Джон Пайк из аналитического центра GlobalSecurity, согласен с заявленной мощностью, о которой говорил Александр Рукшин. Он писал: «Русские военные и ученые были пионерами в разработке и использовании термобарических оружий. Это новая история вооружений». Если ядерное оружие является априори сдерживающим фактором из-за возможности радиоактивного заражения, то сверхмощные термобарические бомбы, по его словам, наверняка, будут применяться «горячими головами» генералов разных стран.

Негуманный убийца

В 1976 года ООН принял резолюцию, в которой оружие объемного действия назвал «негуманным средством ведения войны, вызывающим чрезмерные страдания людей». Однако этот документ не является обязательным и прямо не запрещает использования термобарических бомб. Именно поэтому время от времени в СМИ появляется сообщения о «вакуумных бомбежках». Так 6 августа 1982 года израильский самолет атаковал термобарическим боеприпасом американского производства ливийские войска. А совсем недавно издание «Телеграф» сообщило об использовании сирийскими военными топливовоздушной фугасной бомбы в городе Ракка, в результате чего погибло 14 человек. И хотя, эта атака была произведена не химическим оружием, международное сообщество требует запрета использования термобарического оружия в городах.

Самым мощным взрывным устройством в истории человечества была и остаётся легендарная «Царь-бомба» расчётной мощностью 50 мегатонн или примерно 3333 Хиросим. Испытания бомбы состоялись 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Через 2 часа после вылета бомбардировщика Ту-95В «Царь-бомба» была сброшена с высоты 10500 метров на парашютной системе по условной цели в пределах ядерного полигона «Сухой Нос».

Подрыв бомбы был осуществлён барометрическим способом в 11:33, через 188 секунд после сброса на высоте 4200 метров над уровнем моря. Самолёт-носитель успел улететь на расстояние 39 километров, а самолёт-лаборатория — на 53,5 километра. Самолёт-носитель был брошен ударной волной в пикирование и потерял 800 метров высоты до восстановления управления. В самолёте-лаборатории действие ударной волны от взрыва ощущалось в виде лёгкого встряхивания, без влияния на режим полёта. По свидетельству очевидцев, ударной волной выбило стёкла в некоторых домах в Норвегии и Финляндии.

Мощность взрыва «Царь-бомбы» превысила расчётную и составила от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Позже газета «Правда» написала, что бомба под кодовым названием АН602 является уже вчерашним днём ядерного оружия и советские учёные разработали бомбу ещё большей мощности. Это породило на западе многочисленные слухи, что к испытаниям готовится новая «Царь-бомба», вдвое мощнее предыдущей.

Мифическая 100-мегатонная бомба, если и была создана, то, к счастью, никогда не испытывалась. Даже самая распространённая американская термоядерная авиабомба B83 мощностью до 1,2 мегатонны образует при взрыве гриб больше, чем высота полёта пассажирских авиалайнеров! Истинный масштаб разрушительной мощи ядерного оружия наглядно показывает видеоролик.

В отличие от ядерных реакторов, в которых происходит регулируемая ядерная реакция деления, при ядерном взрыве происходит экспоненциально быстрое освобождение большого количества ядерной энергии, продолжающееся до тех пор, пока не израсходуется весь ядерный заряд. Ядерная энергия может освобождаться в больших количествах в двух процессах – в цепной реакции деления тяжёлых ядер нейтронами и в реакции соединения (синтеза) лёгких ядер. Обычно в качестве ядерного заряда используют чистые изотопы 235 U и 239 Pu. Схематически устройство атомной бомбы показано на рис. 1.

Для осуществления ядерного взрыва в результате цепной реакции деления необходимо, чтобы масса делящегося вещества (урана-235, плутония-239 и др.) превышала критическую (50 кг для 235 U и 11 кг для 239 Pu). До взрыва система должна быть подкритической. Обычно это многослойная конструкция. Переход в надкритическое состояние происходит за счет делящегося вещества с помощью сходящейся сферической детонационной волны. Для такого сближения обычно используется химический взрыв вещества из сплава тротила и гексогена. При полном делении 1 кг урана выделяется энергия равная энерговыделению при взрыве 20 килотонн тротила. Атомный взрыв развивается за счёт экспоненциально растущего со временем числа разделившихся ядер.

N(t) = N 0 exp(t/τ).

Среднее время между двумя последовательными актами деления 10 -8 сек. Отсюда можно получить для времени полного деления 1 кг ядерной взрывчатки величину 10 -7 – 10 -6 сек. Это и определяет время атомного взрыва.
В результате большого энерговыделения в центре атомной бомбы температура поднимается до 10 8 К, а давление – до 10 12 атм. Вещество превращается в разлетающуюся плазму.

Для осуществления термоядерного взрыва используются реакции синтеза лёгких ядер.

d + t 4 He + n +17.588 МэВ
d + d 3 He + n + 3.27 МэВ
d + D t + p + 4.03 МэВ
3 He + d 4 He + p + 18.34 МэВ
6 Li + n ® t + 4 He + 4.78 МэВ

Рис. 2. Схема термоядерной бомбы

Сама идея водородной бомбы чрезвычайно проста. Это цилиндрический контейнер с жидким дейтерием. Дейтерий должен нагреваться после взрыва обычной атомной бомбы. При достаточно сильном нагреве должно выделятся большое количество энергии в результате реакции термоядерного синтеза между ядрами дейтерия. Температура, необходимая для начала термоядерной реакции должна составлять миллион градусов. Однако детальное исследование величины сечений реакций синтеза ядер дейтерия, от которой зависит скорость распространения реакции горения показало, что она протекает недостаточно эффективно и быстро. Тепловая энергия, которая высвобождается за счет термоядерных реакций, рассеивается гораздо быстрее, чем пополняется за счет последующих реакций синтеза. Естественно в этом случае взрывной процесс происходить не будет. Произойдет разброс горючего материала. Принципиально новое решение состояло в том, чтобы инициирование термоядерной реакции происходило в результате создания сверхплотной среды дейтерия. Был предложен способ создания сверхплотной среды дейтерия под действием рентгеновского излучения, образующегося при взрыве атомной бомбы. В результате сжатия горючего вещества происходит самоподдерживающаяся реакция термоядерного синтеза. Схематически реализация этого подхода показана на рис. 2.
После взрыва ядерного заряда, рентгеновские лучи, спущенные из области ядерного заряда распространяются по пластмассовому наполнителю, ионизуя атомы углерода и водорода. Урановый экран, расположенный между областью ядерного заряда и объемом с дейтеридом лития предотвращает преждевременный нагрев дейтерида лития. Под действием рентгеновских лучей и высокой температуры в результате абляции возникает огромное давление, сжимающее капсулу с дейтеридом лития. Плотности материала капсулы возрастают в десятки тысяч раз. Находящийся в центре плутониевый стержень в результате сильной ударной волны также сжимается в несколько раз и переходит в надкритическое состояние. Быстрые нейтроны, образовавшиеся при взрыве ядерного заряда, замедлившись в дейтериде лития до тепловых скоростей, приводят к цепным реакциям деления плутония, что действует наподобие дополнительного запала, вызывает дополнительные увеличения давления и температуры. Температура, возникающая в результате термоядерной реакции повышается до 300 млн. К., что и приводит в конечном счете к взрывному процессу. Весь процесс взрыва длится в течение десятых долей микросекунды.
Термоядерные бомбы значительно мощнее атомных. Обычно их тротиловый эквивалент 100 – 1000 кт (у атомных бомб он 1 – 20 кт).
При ядерном взрыве в воздухе образуется мощная ударная волна. Радиус поражения обратно пропорционален кубическому корню из энергии взрыва. Для ядерной бомбы 20 кт он около 1 км. Освободившаяся энергия в течение нескольких мкс передаётся окружающей среде. Образуется ярко светящийся огненный шар. Через 10 -2 – 10 -1 сек он достигает максимального радиуса 150 м, температура его падает до 8000 К (ударная волна уходит далеко вперёд). За время свечения (секунды) в электромагнитное излучение переходит 10 – 20 % энергии взрыва. Разреженный нагретый воздух, несущий поднятую с земли радиоактивную пыль, за несколько минут достигает высоты 10 – 15 км. Далее радиоактивное облако расплывается на сотни километров. Ядерный взрыв сопровождается мощным потоком нейтронов и электромагнитного излучения.