Как взрывается бомба. Истинный масштаб ядерных взрывов: видео

Судя по публикациям в прессе, особенно западной, уран и плутоний в России валяется на каждой свалке. Не знаю, сам не видел, но может где и валяется. А вот вопрос - может ли некий террорист, имея килограмм.. ну или 100 килограмм урана соорудить из него что-нибудь взрывоопасное?

Итак, как же работает атомная бомба? Вспоминаем школьный курс физики. Взрыв есть выделение большого количества энергии за короткий промежуток времени. Откуда берется энергия. Энергия возникает из распада ядра атома. Атомы урана или плутония неустойчивы, и потихоньку стремятся развалиться на атомы более легких элементов, при этом разлетаются лишние нейтроны и выделяется некоторое количество энергии. Ну, вспоминается? Есть еще период полураспада - этакая статистическая величина, промежуток времени, за который "развалится" примерно половина атомов из некоторой массы. То есть лежащий в земле уран постепенно таковым быть перестает, нагревая окружающее пространство. Процесс распада может спровоцировать влетающий в атом нейтрон, вылетевший из недавно развалившегося атома. Но нейтрон может попасть в атом, а может и улететь мимо. Логичный вывод - что бы атомы разваливались чаще, надо что бы их было вокруг больше, то есть что бы плотность вещества была большая в момент, когда нужно организовать взрыв. Помните еще понятие "критическая масса"? Это то количество вещества, когда вылетающих самопроизвольно нейтронов достаточно, что бы вызвать цепную реакцию. То есть "попаданий" в каждый момент времени в атомы будет больше чем "разрушений".

Итак, вырисовывается схема. Возьмем несколько кусков Урана докритической массы и соединим их в один блок сверхкритической массы. И тогда произойдёт взрыв.

К счастью, все не так просто, вопрос в том, как именно происходит соединение. Если сближать два докритических куска на некоторое расстояние, то они начнут разогреваться от обмена друг с другом вылетающими нейтронами. Реакция распада от этого усиливается и происходит все большее выделениее энергии. Сблизим ещё сильнее – раскалятся докрасна. Потом добела. Потом расплавятся. Расплав, сближаясь краями, начнёт разогреваться далее и испаряться, и никакой теплосъём или остужение не смогут предотвратить расплавление и испарение, слишком велики запасы энергии в Уране.

Поэтому, как куски не сближай бытовыми способами, они до того, как соединиться, расплавят и испарят любое устройство, осуществляющее это сближение, и испарятся сами, разлетевшись, расширившись, удалившись друг от друга и тогда лишь остыв, потому что окажутся на возросшем взаимном удалении. Слепить же куски в один сверхкритический можно, только развив такие огромные скорости сближения, что рост плотности нейтронного потока не будет поспевать за сближением кусков. Это достигается при скоростях сближения порядка 2.5 км в секунду. Вот тогда они успеют влипнуть друг в друга прежде, чем разогреются от энерговыделения. И тогда последующее энерговыделение будет таким пиковым, что возникнет ядерный взрыв с грибом. Порохом до таких скоростей разогнать невозможно – малы размеры бомбы и путей разгона. Поэтому разгоняют взрывчаткой, комбинируя «медленную» и «быструю» взрывчатки, ибо сразу «быстрая» взрывчатка вызовет разрушение куска ударной волной. Но в итоге получают главное – обеспечивают скорость перевода системы в сверхкритическое состояние до того, как она разрушится тепловым образом из-за растущего тепловыделения при сближении. Такая схема называется «пушечной», потому что докритические куски «выстреливаются» навстречу друг другу, успевая соединиться в один сверхкритический кусок и после этого пиковым образом высвободить мощность атомного взрыва.

Осуществить такой процесс на практике крайне сложно - необходим правильный подбор и очень точное совпадение тысяч параметров. Это не взрывчатка, которая взрывается во многих случаях. Просто срабатывание детонаторов и зарядов в бомбе будет, а выделяемая практическая мощность - не будет наблюдаться, будет крайне низкой при очень узкой зоне осуществления активного взрыва. Необходима микросекундная точность срабатывания большого количества зарядов. Необходима устойчивость атомного вещества. Помните ведь, что кроме инициированной реакции распада, есть еще самопроизвольный, вероятностный, процесс. То есть собранная бомба с течением времени постепенно меняет свои свойства. Именно поэтому различают оружейное атомное вещество и то, которое не подходит для создания бомбы. Поэтому не делают атомные бомбы из реакторного плутония, ибо такая бомба будет слишком неустойчивой и опасной скорее для изготовителя, чем для потенциального противника. Процесс разделения атомного вещества на изотопы сам по себе крайне сложен и дорогостоящ, осуществление его возможно лишь в серьезных ядерных центрах. И это радует.

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.

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.

На вопрос как именно взрывается ядерная бомба?при падении?или в воздухе разрывается изнутри? заданный автором шеврон лучший ответ это Место детонации не имеет значения все определяют цели! НЕ совсем понятно как это может взриватся с наружи 🙂 Смысл в чем, Атомного оружия. Величайший ученый дедушка Альберт, ну в то время еще не дедушка. Математически доказал еквивалентность массы и енергии всем извесная Е= мс2, напимер если теоретически извлечь енергию атомных взаимодействий вашего организма, то енергии хватило бы что бы разнести нашу солнечную систему в пух и прах. Но беда в том что это взаимодействие настолько сильно, у большенства елементов, что извлечь ету енергию достаточно проблематично. Но он то не знал тогда, что есть Уран 235 где эти ядерные взаимодействия слабые и при бомбардеровке их нейтронами и так не стабильное ядро распадается на два осколка больших и боллее 300 изотопов различных элементов. Выделяется

Ответ от самосохранение [гуру]
Атомная бомба - это несколько кусков урана или плутония, которые, если их сложить вместе, образуют шарик с закритической массой.
Так вот, до взрыва куски урана внутри бомбы разнесены друг от друга, дабы не взорвались раньше времени. В момент подрыва бомбы взрывается сначала обычная взрывчатка (на первой американской атомной бомбе это была «композиция B», смесь тротила и гексогена) . Под действием взрыва куски урана (плутония) спрессовываются вместе, образуя кусок с массой больше критической. А кусок с массой больше критической (для урана - около 50 кг) обладает таким свойством, что в нём начинается неуправляемая реакция деления ядер, при котором изрядная часть урана/плутония распадается на более лёгкие элементы с выделением огромного количества энергии.
В общем, взрывается изнутри тупой кусок железяки, как только ему создадут соответствующие условия.
Как подрывать - это уже другое дело. Первые бомбы сбрасывали на парашюте, взрыватель у них был с временной задержкой в несколько минут, чтобы самолёт успел улететь.


Ответ от Restoraor gold [новичек]
Взрывается изнутри в любом из вариантов - в том числе под землей.
Снаружи только АЭС.


Ответ от упроститься [мастер]
слухай Сюды!!! !
бомба разрывается с наружи!
как правило или при падении или разрывается в воздухе!)))
в соответствии с венской конвенцией!
запрещено осуществлять испытания ядерных зарядов на земле, в воздухе и в водном пространстве!
отсюда вывод ядерный заряд может быть подорван 4 способами:
1. на земле (сброс с высоты и детонация, с использованием таймера
2. в воздухе (теми же способами)
3. в море (подрывом, торпедированием)
4.ПОД ЗЕМЛЁЙ (методом подрыва или самовзведением)



Поделиться