أقوى قنبلة في العالم . أي قنبلة أقوى: الفراغ أم النووية الحرارية؟ "قنبلة القيصر" وغيرها من التفجيرات النووية الشهيرة
هناك عدد كبير من الأندية السياسية المختلفة في العالم. مجموعة السبع، الآن مجموعة العشرين، البريكس، منظمة شنغهاي للتعاون، حلف شمال الأطلسي، الاتحاد الأوروبي، إلى حد ما. ومع ذلك، لا يمكن لأي من هذه الأندية أن يتباهى بوظيفة فريدة - القدرة على تدمير العالم كما نعرفه. ويتمتع «النادي النووي» بقدرات مماثلة.
يوجد اليوم 9 دول تمتلك أسلحة نووية:
- روسيا؛
- بريطانيا العظمى؛
- فرنسا؛
- الهند
- باكستان؛
- إسرائيل؛
- كوريا الديمقراطية.
يتم تصنيف الدول حسب حصولها على أسلحة نووية في ترسانتها. ولو تم ترتيب القائمة حسب عدد الرؤوس الحربية، لكانت روسيا في المركز الأول بوحداتها البالغة 8000 وحدة، والتي يمكن إطلاق 1600 منها حتى الآن. إن الولايات المتحدة لا تتخلف عنها سوى سبعمائة وحدة، ولكن لديها 320 وحدة أخرى في متناول اليد. والواقع أن "النادي النووي" مفهوم نسبي بحت؛ وفي واقع الأمر لا يوجد نادي. هناك عدد من الاتفاقيات بين الدول بشأن منع الانتشار وخفض مخزونات الأسلحة النووية.
الاختبارات الأولى للقنبلة الذرية، كما نعلم، أجرتها الولايات المتحدة في عام 1945. تم اختبار هذا السلاح في الظروف "الميدانية" للحرب العالمية الثانية على سكان مدينتي هيروشيما وناغازاكي اليابانيتين. إنهم يعملون على مبدأ القسمة. يتم إطلاقه أثناء الانفجار تفاعل تسلسلي، مما يؤدي إلى انشطار النواة إلى قسمين، مع إطلاق الطاقة المصاحبة. ويستخدم اليورانيوم والبلوتونيوم بشكل رئيسي في هذا التفاعل. ترتبط أفكارنا حول مكونات القنابل النووية بهذه العناصر. وبما أن اليورانيوم يوجد في الطبيعة فقط كخليط من ثلاثة نظائر، واحد منها فقط قادر على دعم مثل هذا التفاعل، فمن الضروري تخصيب اليورانيوم. والبديل هو البلوتونيوم 239، الذي لا يتواجد بشكل طبيعي ويجب إنتاجه من اليورانيوم.
إذا حدث تفاعل انشطاري في قنبلة اليورانيوم، يحدث تفاعل اندماجي في قنبلة هيدروجينية - وهذا هو جوهر كيفية اختلاف القنبلة الهيدروجينية عن القنبلة الذرية. نعلم جميعًا أن الشمس تمنحنا الضوء والدفء ويمكن للمرء أن يقول الحياة. نفس العمليات التي تحدث في الشمس يمكن أن تدمر المدن والبلدان بسهولة. يتولد انفجار القنبلة الهيدروجينية عن طريق تخليق النوى الخفيفة، وهو ما يسمى بالاندماج النووي الحراري. هذه "المعجزة" ممكنة بفضل نظائر الهيدروجين - الديوتيريوم والتريتيوم. وهذا هو في الواقع سبب تسمية القنبلة بالقنبلة الهيدروجينية. يمكنك أيضًا رؤية العنوان " قنبلة نووية حرارية"، بحسب رد الفعل الذي يكمن وراء هذا السلاح.
وبعد أن رأى العالم القوة التدميرية للأسلحة النووية، في أغسطس/آب 1945، بدأ الاتحاد السوفييتي سباقاً استمر حتى انهياره. كانت الولايات المتحدة أول من صنع واختبار واستخدام الأسلحة النووية، وأول من فجر قنبلة هيدروجينية، ولكن يمكن أن يُنسب إلى الاتحاد السوفييتي الفضل في الإنتاج الأول لقنبلة هيدروجينية مدمجة، والتي يمكن تسليمها إلى العدو على متن طائرة Tu عادية. -16. وكانت القنبلة الأمريكية الأولى بحجم منزل مكون من ثلاثة طوابق، أما القنبلة الهيدروجينية بهذا الحجم فلن تكون ذات فائدة تذكر. لقد حصل السوفييت على مثل هذه الأسلحة بالفعل في عام 1952، في حين لم تعتمد الولايات المتحدة أول قنبلة "مناسبة" إلا في عام 1954. إذا نظرت إلى الوراء وقمت بتحليل التفجيرات في ناغازاكي وهيروشيما، يمكنك أن تتوصل إلى استنتاج مفاده أنها لم تكن قوية إلى هذا الحد. . دمرت قنبلتان في المجمل المدينتين وقتلتا، بحسب مصادر مختلفة، ما يصل إلى 220 ألف شخص. يمكن أن يؤدي القصف الشامل لطوكيو إلى مقتل ما بين 150 إلى 200 ألف شخص يوميًا حتى بدون استخدام أسلحة نووية. ويرجع ذلك إلى انخفاض قوة القنابل الأولى - فقط بضع عشرات من الكيلوطن من مادة تي إن تي. تم اختبار القنابل الهيدروجينية بهدف التغلب على 1 ميجا طن أو أكثر.
تم اختبار القنبلة السوفيتية الأولى بمساحة 3 ملايين طن، ولكن في النهاية تم اختبار 1.6 مليون طن.
تم اختبار أقوى قنبلة هيدروجينية من قبل السوفييت في عام 1961. وصلت قدرتها إلى 58-75 طنًا متريًا، مع الإعلان عن 51 طنًا متريًا. «القيصر» أغرق العالم في صدمة طفيفة، بالمعنى الحرفي. دارت موجة الصدمة حول الكوكب ثلاث مرات. في ملعب التدريب ( أرض جديدة) لم يبق تل واحد وسمع دوي الانفجار على مسافة 800 كيلومتر. ووصل قطر الكرة النارية إلى ما يقرب من 5 كيلومترات، ونما "الفطر" بمقدار 67 كيلومترا، وبلغ قطر قبعته ما يقرب من 100 كيلومتر. من الصعب تخيل عواقب مثل هذا الانفجار في مدينة كبيرة. وفقًا للعديد من الخبراء، كان اختبار قنبلة هيدروجينية بهذه القوة (كانت الولايات المتحدة في ذلك الوقت تمتلك قنابل أقل قوة بأربع مرات) هو الخطوة الأولى نحو توقيع معاهدات مختلفة تحظر الأسلحة النووية واختبارها وخفض إنتاجها. ولأول مرة، بدأ العالم يفكر في أمنه الخاص، الذي كان في خطر حقيقي.
كما ذكرنا سابقًا، يعتمد مبدأ تشغيل القنبلة الهيدروجينية على تفاعل الاندماج. الاندماج النووي الحراري هو عملية اندماج نواتين في واحدة، مع تكوين عنصر ثالث، وإطلاق عنصر رابع وطاقة. إن القوى التي تتنافر النوى هائلة، لذا لكي تقترب الذرات بما يكفي للاندماج، يجب أن تكون درجة الحرارة هائلة بكل بساطة. لقد ظل العلماء في حيرة من أمرهم بشأن الاندماج النووي الحراري البارد لعدة قرون، محاولين، إذا جاز التعبير، إعادة ضبط درجة حرارة الاندماج النووي على درجة حرارة الغرفة، بشكل مثالي. في هذه الحالة، ستتمكن البشرية من الوصول إلى طاقة المستقبل. أما بالنسبة للتفاعل النووي الحراري الحالي، فلبدءه لا تزال بحاجة إلى إضاءة شمس مصغرة هنا على الأرض - وعادةً ما تستخدم القنابل شحنة اليورانيوم أو البلوتونيوم لبدء الاندماج.
بالإضافة إلى العواقب الموصوفة أعلاه الناتجة عن استخدام قنبلة بقوة عشرات الميجا طن، فإن القنبلة الهيدروجينية، مثل أي سلاح نووي، لها عدد من العواقب المترتبة على استخدامها. ويميل بعض الناس إلى الاعتقاد بأن القنبلة الهيدروجينية هي "سلاح أنظف" من القنبلة التقليدية. ربما هذا له علاقة بالاسم. يسمع الناس كلمة "ماء" ويعتقدون أن لها علاقة بالماء والهيدروجين، وبالتالي فإن العواقب ليست وخيمة. في الواقع، هذا ليس هو الحال بالتأكيد، لأن عمل القنبلة الهيدروجينية يعتمد على مواد مشعة للغاية. من الممكن نظريًا صنع قنبلة بدون شحنة يورانيوم، لكن هذا غير عملي بسبب تعقيد العملية، لذلك يتم "تخفيف" تفاعل الاندماج النقي باليورانيوم لزيادة الطاقة. وفي الوقت نفسه، تزداد كمية التداعيات الإشعاعية إلى 1000٪. سيتم تدمير كل ما يقع في كرة النار، وسوف تصبح المنطقة داخل دائرة نصف قطرها المتضررة غير صالحة للسكن للناس لعقود من الزمن. يمكن للتداعيات الإشعاعية أن تضر بصحة الأشخاص على بعد مئات وآلاف الكيلومترات. ويمكن حساب أرقام محددة ومساحة الإصابة من خلال معرفة قوة الشحنة.
ومع ذلك، فإن تدمير المدن ليس أسوأ ما يمكن أن يحدث “بفضل” أسلحة الدمار الشامل. بعد الحرب النووية، لن يتم تدمير العالم بالكامل. سيبقى الآلاف على هذا الكوكب مدن أساسيه، سيفقد مليارات الأشخاص ونسبة صغيرة فقط من المناطق مكانتهم "الصالحة للعيش". في طويل الأمدالعالم كله سيكون تحت التهديد بسبب ما يسمى "الشتاء النووي". إن تقويض الترسانة النووية للنادي يمكن أن يؤدي إلى إطلاقه في الغلاف الجوي كمية كافيةالمواد (الغبار والسخام والدخان) "لتقليل" سطوع الشمس. الكفن، الذي يمكن أن ينتشر في جميع أنحاء الكوكب بأكمله، من شأنه أن يدمر المحاصيل لعدة سنوات قادمة، مما يسبب المجاعة وانخفاض عدد السكان الحتمي. لقد كان هناك بالفعل "عام بلا صيف" في التاريخ، بعد ثوران بركاني كبير في عام 1816، لذلك يبدو الشتاء النووي أكثر من ممكن. ومرة أخرى، اعتمادًا على كيفية سير الحرب، قد ينتهي بنا الأمر إلى الأنواع التالية من تغير المناخ العالمي:
- سوف يمر تبريد درجة واحدة دون أن يلاحظها أحد.
- الخريف النووي - التبريد بمقدار 2-4 درجات، ومن الممكن فشل المحاصيل وزيادة تكوين الأعاصير؛
- تماثل "عام بلا صيف" - عندما تنخفض درجة الحرارة بشكل ملحوظ بعدة درجات لمدة عام ؛
- العصر الجليدي الصغير - قد تنخفض درجات الحرارة بمقدار 30 - 40 درجة لفترة طويلة من الزمن، وسوف يصاحبها هجرة سكان عدد من المناطق الشمالية وفشل المحاصيل؛
- العصر الجليدي - تطور العصر الجليدي الصغير عند التفكير أشعة الشمسمن السطح يمكن أن تصل إلى نقطة حرجة معينة وسوف تستمر درجة الحرارة في الانخفاض، والفرق الوحيد هو درجة الحرارة؛
- التبريد الذي لا رجعة فيه هو نسخة حزينة للغاية من العصر الجليدي، والتي، تحت تأثير العديد من العوامل، ستحول الأرض إلى كوكب جديد.
لقد تعرضت نظرية الشتاء النووي لانتقادات مستمرة، ويبدو أن آثارها مبالغ فيها بعض الشيء. ومع ذلك، ليس هناك حاجة للشك في هجومها الحتمي في أي صراع عالمي يتضمن استخدام القنابل الهيدروجينية.
لقد مرت الحرب الباردة منذ فترة طويلة، وبالتالي لا يمكن رؤية الهستيريا النووية إلا في أفلام هوليوود القديمة وعلى أغلفة المجلات والقصص المصورة النادرة. وعلى الرغم من ذلك، فقد نكون على حافة صراع نووي، وإن كان صغيرا، ولكنه خطير. كل هذا بفضل عاشق الصواريخ وبطل الكفاح ضد الطموحات الإمبريالية الأمريكية - كيم جونغ أون. لا تزال القنبلة الهيدروجينية لكوريا الديمقراطية كائنًا افتراضيًا، ولا يتحدث عن وجودها سوى أدلة غير مباشرة. وبطبيعة الحال، تعلن حكومة كوريا الشمالية باستمرار أنها تمكنت من صنع قنابل جديدة، ولكن لم يرها أحد على الهواء مباشرة بعد. وبطبيعة الحال، فإن الدول وحلفائها - اليابان و كوريا الجنوبية، يشعرون بقلق أكبر قليلاً بشأن وجود مثل هذه الأسلحة، ولو بشكل افتراضي، في جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية. والحقيقة هي أنه في الوقت الحالي ليس لدى كوريا الديمقراطية ما يكفي من التكنولوجيا لمهاجمة الولايات المتحدة بنجاح، وهو ما تعلنه للعالم أجمع كل عام. وحتى الهجوم على اليابان أو كوريا الجنوبية المجاورتين قد لا يكون ناجحاً للغاية، هذا إن كان ناجحاً على الإطلاق، ولكن في كل عام يتزايد خطر نشوب صراع جديد على شبه الجزيرة الكورية.
في 12 أغسطس 1953، في الساعة 7.30 صباحًا، تم اختبار أول قنبلة هيدروجينية سوفيتية في موقع اختبار سيميبالاتينسك، والذي كان عنوان الخدمة"المنتج RDS-6c". كان هذا هو الاختبار الرابع للأسلحة النووية السوفيتية.
تعود بداية العمل الأول في البرنامج النووي الحراري في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إلى عام 1945. ثم وردت معلومات حول الأبحاث الجارية في الولايات المتحدة حول المشكلة النووية الحرارية. وقد بدأوا بمبادرة من الفيزيائي الأمريكي إدوارد تيلر في عام 1942. تم اتخاذ الأساس من خلال مفهوم تيلر للأسلحة النووية الحرارية، والذي كان يُطلق عليه في أوساط العلماء النوويين السوفييت اسم "الأنبوب" - وهو عبارة عن حاوية أسطوانية تحتوي على الديوتيريوم السائل، والتي كان من المفترض أن يتم تسخينها عن طريق انفجار جهاز بدء مثل الجهاز التقليدي. قنبلة ذرية. فقط في عام 1950، أثبت الأمريكيون أن "الأنبوب" كان عديم الجدوى، واستمروا في تطوير تصميمات أخرى. ولكن بحلول هذا الوقت، كان الفيزيائيون السوفييت قد طوروا بشكل مستقل مفهومًا آخر للأسلحة النووية الحرارية، والذي أدى قريبًا - في عام 1953 - إلى النجاح.
اخترع أندريه ساخاروف تصميمًا بديلًا للقنبلة الهيدروجينية. واعتمدت القنبلة على فكرة “النفخة” واستخدام ديوترايد الليثيوم 6. تم تطويره في KB-11 (اليوم هي مدينة ساروف، أرزاماس-16 السابقة، منطقة نيجني نوفغورود) كانت الشحنة النووية الحرارية RDS-6 عبارة عن نظام كروي من طبقات اليورانيوم والوقود النووي الحراري، محاطًا بمتفجرات كيميائية.
لزيادة إطلاق الطاقة من الشحنة، تم استخدام التريتيوم في تصميمها. كانت المهمة الرئيسية في إنشاء مثل هذا السلاح هي استخدام الطاقة المنبعثة أثناء انفجار قنبلة ذرية لتسخين وإشعال الهيدروجين الثقيل - الديوتيريوم، لإجراء تفاعلات نووية حرارية مع إطلاق الطاقة التي يمكن أن تدعم نفسها. ولزيادة نسبة الديوتيريوم "المحترق"، اقترح ساخاروف إحاطة الديوتيريوم بقشرة من اليورانيوم الطبيعي العادي، والتي كان من المفترض أن تؤدي إلى إبطاء التوسع، والأهم من ذلك، زيادة كثافة الديوتيريوم بشكل كبير. لا تزال ظاهرة ضغط التأين للوقود النووي الحراري، والتي أصبحت أساس القنبلة الهيدروجينية السوفيتية الأولى، تسمى "السكر".
بناء على نتائج العمل على القنبلة الهيدروجينية الأولى، حصل أندريه ساخاروف على لقب بطل العمل الاشتراكي والحائز على جائزة ستالين.
تم تصنيع "منتج RDS-6s" على شكل قنبلة قابلة للنقل تزن 7 أطنان، وتم وضعها في فتحة القنبلة في قاذفة القنابل Tu-16. وعلى سبيل المقارنة، فإن القنبلة التي صنعها الأمريكيون كانت تزن 54 طنا، وكان حجمها بحجم منزل مكون من ثلاثة طوابق.
ولتقييم الآثار المدمرة للقنبلة الجديدة، تم بناء مدينة من المباني الصناعية والإدارية في موقع اختبار سيميبالاتينسك. في المجموع، كان هناك 190 هيكلًا مختلفًا في الميدان. في هذا الاختبار، تم استخدام مآخذ الفراغ من العينات الكيميائية الإشعاعية لأول مرة، والتي فتحت تلقائيا تحت تأثير موجة الصدمة. في المجموع، تم إعداد 500 جهاز قياس وتسجيل وتصوير مختلف تم تركيبها في مساكن تحت الأرض وهياكل أرضية متينة لاختبار RDS-6s. الدعم الفني للطيران للاختبارات - قياس ضغط موجة الصدمة على الطائرة في الهواء وقت انفجار المنتج وأخذ عينات الهواء من السحابة المشعة، وتم التصوير الجوي للمنطقة بواسطة فريق خاص وحدة الطيران. وتم تفجير القنبلة عن بعد عن طريق إرسال إشارة من جهاز التحكم عن بعد الموجود في المخبأ.
وتقرر تنفيذ انفجار على برج فولاذي بارتفاع 40 متراً وكانت العبوة على ارتفاع 30 متراً. تمت إزالة التربة المشعة من الاختبارات السابقة إلى مسافة آمنةتم إعادة بناء هياكل خاصة في أماكنها الخاصة على أسس قديمة، على بعد 5 أمتار من البرج، تم بناء مخبأ لتركيب المعدات التي تم تطويرها في معهد الفيزياء الكيميائية التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والتي سجلت العمليات النووية الحرارية.
تم تثبيته على الميدان المعدات العسكريةكافة فروع الجيش . خلال الاختبارات، تم تدمير جميع الهياكل التجريبية داخل دائرة نصف قطرها ما يصل إلى أربعة كيلومترات. يمكن أن يؤدي انفجار قنبلة هيدروجينية إلى تدمير مدينة بعرض 8 كيلومترات بالكامل. كانت العواقب البيئية للانفجار مرعبة: الانفجار الأول كان يمثل 82٪ سترونتيوم -90 و 75٪ سيزيوم -137.
وصلت قوة القنبلة إلى 400 كيلو طن، أي 20 مرة أكثر من القنابل الذرية الأولى في الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي.
أصبح العمل على صنع القنبلة الهيدروجينية أول "معركة ذكاء" فكرية في العالم على نطاق عالمي حقيقي. أدى إنشاء القنبلة الهيدروجينية إلى ظهور قنبلة جديدة تمامًا الاتجاهات العلمية— فيزياء البلازما ذات درجة الحرارة العالية، فيزياء كثافات الطاقة العالية جدًا، فيزياء الضغوط الشاذة. لأول مرة في تاريخ البشرية، تم استخدام النمذجة الرياضية على نطاق واسع.
أدى العمل على "منتج RDS-6s" إلى إنشاء أساس علمي وتقني، والذي تم استخدامه بعد ذلك في تطوير قنبلة هيدروجينية أكثر تقدمًا بشكل لا يضاهى من نوع جديد بشكل أساسي - قنبلة هيدروجينية ذات مرحلتين.
لم تصبح القنبلة الهيدروجينية التي صممها ساخاروف حجة مضادة خطيرة في المواجهة السياسية بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي فحسب، بل كانت أيضًا بمثابة سبب للتطور السريع لرواد الفضاء السوفييتي في تلك السنوات. بعد التجارب النووية الناجحة، تلقى مكتب تصميم كوروليف مهمة حكومية مهمة لتطوير صاروخ باليستي عابر للقارات لتوصيل الشحنة التي تم إنشاؤها إلى الهدف. بعد ذلك، أطلق الصاروخ المسمى "السبعة" أول قمر صناعي للأرض إلى الفضاء، وعليه أطلق أول رائد فضاء للكوكب يوري جاجارين.
تم إعداد المادة بناءً على معلومات من مصادر مفتوحة
لقد ناقش الجميع بالفعل أحد أكثر الأخبار غير السارة في شهر ديسمبر - الاختبار الناجح الذي أجرته كوريا الشمالية لقنبلة هيدروجينية. ولم يفشل كيم جونغ أون في التلميح (بصراحة) إلى أنه مستعد في أي لحظة لتحويل أسلحته من الدفاعية إلى الهجومية، وهو ما أحدث ضجة غير مسبوقة في الصحافة حول العالم. ومع ذلك، كان هناك أيضًا متفائلون أعلنوا أن الاختبارات كانت مزيفة: يقولون إن ظل الزوتشيه يسقط في الاتجاه الخاطئ، وبطريقة أو بأخرى فإن التداعيات الإشعاعية غير مرئية. ولكن لماذا يعتبر وجود قنبلة هيدروجينية في الدولة المعتدية عاملاً مهمًا بالنسبة للدول الحرة، حتى أن الرؤوس الحربية النووية، التي تمتلكها كوريا الشمالية بكثرة، لم تخيف أحدًا إلى هذا الحد من قبل؟
القنبلة الهيدروجينية، والمعروفة أيضًا باسم القنبلة الهيدروجينية أو HB، هي سلاح ذو قوة تدميرية لا تصدق، وتقاس قوتها بالميجا طن من مادة تي إن تي. يعتمد مبدأ تشغيل HB على الطاقة التي يتم توليدها أثناء الاندماج النووي الحراري لنواة الهيدروجين - وتحدث نفس العملية تمامًا في الشمس.
كيف تختلف القنبلة الهيدروجينية عن القنبلة الذرية؟
يعد الاندماج النووي، وهو العملية التي تحدث أثناء تفجير قنبلة هيدروجينية، أقوى أنواع الطاقة المتاحة للبشرية. ولم نتعلم بعد كيفية استخدامه للأغراض السلمية، ولكننا قمنا بتكييفه للأغراض العسكرية. هذا التفاعل النووي الحراري، المشابه لما يمكن رؤيته في النجوم، يطلق تدفقًا لا يصدق من الطاقة. في الطاقة الذرية، تأتي الطاقة من الانشطار النواة الذريةلذا فإن انفجار القنبلة الذرية أضعف بكثير.
الاختبار الأول
و الاتحاد السوفياتيمرة أخرى متقدمة على العديد من المشاركين في سباق الحرب الباردة. أولاً قنبلة هيدروجينيةتم تصنيعها تحت قيادة العبقري ساخاروف، وتم اختبارها في ملعب التدريب السري في سيميبالاتينسك - وبعبارة ملطفة، لم تثير إعجاب العلماء فحسب، بل أثارت إعجاب الجواسيس الغربيين أيضًا.
هزة أرضية
التأثير المدمر المباشر للقنبلة الهيدروجينية هو موجة صدمية قوية ومكثفة للغاية. وتعتمد قوتها على حجم القنبلة نفسها والارتفاع الذي انفجرت فيه الشحنة.
التأثير الحراري
قنبلة هيدروجينية بقوة 20 ميغا طن فقط (حجم أكبر قنبلة تم اختبارها حتى الآن هو 58 ميغا طن) تخلق كمية هائلة من الطاقة الحرارية: الخرسانة المنصهرة داخل دائرة نصف قطرها خمسة كيلومترات من موقع اختبار القذيفة. في دائرة نصف قطرها تسعة كيلومترات، سيتم تدمير جميع الكائنات الحية، ولن تبقى المعدات ولا المباني. وسيتجاوز قطر الحفرة التي أحدثها الانفجار كيلومترين، وسيتراوح عمقها حوالي خمسين مترا.
كرة نارية
الشيء الأكثر إثارة بعد الانفجار سيبدو للمراقبين وكأنه كرة نارية ضخمة: فالعواصف المشتعلة التي يبدأها تفجير قنبلة هيدروجينية ستدعم نفسها، مما سيجذب المزيد والمزيد من المواد القابلة للاشتعال إلى القمع.
التلوث الإشعاعي
لكن معظم نتيجة خطيرةالانفجار سوف يسبب، بطبيعة الحال، التلوث الإشعاعي. إن تفكك العناصر الثقيلة في زوبعة نارية مستعرة سوف يملأ الغلاف الجوي بجزيئات صغيرة من الغبار المشع - وهو خفيف جدًا لدرجة أنه عندما يدخل الغلاف الجوي يمكنه أن يدور حول الكرة الأرضية مرتين أو ثلاث مرات وعندها فقط يسقط على شكل تساقط. وبالتالي، فإن انفجار قنبلة بقوة 100 ميغا طن يمكن أن يكون له عواقب على الكوكب بأكمله.
قنبلة القيصر
58 ميغا طن - هذا هو وزن أكبر قنبلة هيدروجينية انفجرت في موقع اختبار أرخبيل نوفايا زيمليا. دارت موجة الصدمة حول العالم ثلاث مرات، مما أجبر معارضي الاتحاد السوفييتي على الاقتناع مرة أخرى بالقوة التدميرية الهائلة لهذا السلاح. قال فيسيلتشاك خروتشوف مازحا أمام الجلسة المكتملة إنهم لم يصنعوا قنبلة أخرى فقط خوفا من كسر زجاج الكرملين.
محتوى المقال
قنبلة هيدروجينية,سلاح ذو قوة تدميرية كبيرة (في حدود الميجا طن بما يعادل مادة تي إن تي)، ويعتمد مبدأ تشغيله على تفاعل الاندماج النووي الحراري للنوى الخفيفة. مصدر طاقة الانفجار هو عمليات مشابهة لتلك التي تحدث في الشمس والنجوم الأخرى.
التفاعلات النووية الحرارية.
يحتوي الجزء الداخلي من الشمس على كمية هائلة من الهيدروجين، وهو في حالة ضغط عالي للغاية عند درجة حرارة تقريبية. 15.000.000 كلفن. عند درجات الحرارة المرتفعة وكثافة البلازما، تتعرض نوى الهيدروجين لاصطدامات مستمرة مع بعضها البعض، يؤدي بعضها إلى اندماجها وفي النهاية تكوين نوى الهيليوم الأثقل. مثل هذه التفاعلات، التي تسمى الاندماج النووي الحراري، تكون مصحوبة بإطلاق كميات هائلة من الطاقة. وفقا لقوانين الفيزياء، فإن إطلاق الطاقة أثناء الاندماج النووي الحراري يرجع إلى حقيقة أنه أثناء تكوين نواة أثقل، يتم تحويل جزء من كتلة النوى الخفيفة المدرجة في تكوينها إلى كمية هائلة من الطاقة. وهذا هو السبب في أن الشمس، التي تتمتع بكتلة هائلة، تفقد كل يوم تقريبًا في عملية الاندماج النووي الحراري. 100 مليار طن من المادة وتطلق طاقة، بفضلها أصبحت الحياة على الأرض ممكنة.
نظائر الهيدروجين.
ذرة الهيدروجين هي أبسط الذرات الموجودة. ويتكون من بروتون واحد، وهو نواته، ويدور حولها إلكترون واحد. أظهرت الدراسات الدقيقة للمياه (H 2 O) أنها تحتوي على كميات ضئيلة من الماء "الثقيل" الذي يحتوي على "النظير الثقيل" للهيدروجين - الديوتيريوم (2 H). تتكون نواة الديوتيريوم من بروتون ونيوترون - وهو جسيم متعادل كتلته قريبة من البروتون.
وهناك نظير ثالث للهيدروجين، وهو التريتيوم، الذي تحتوي نواته على بروتون واحد ونيوترونين. التريتيوم غير مستقر ويخضع للتحلل الإشعاعي التلقائي، ويتحول إلى نظير الهيليوم. تم العثور على آثار للتريتيوم في الغلاف الجوي للأرض، حيث يتشكل نتيجة تفاعل الأشعة الكونية مع جزيئات الغاز التي يتكون منها الهواء. يتم إنتاج التريتيوم بشكل مصطنع في مفاعل نووي عن طريق تشعيع نظير الليثيوم -6 بتيار من النيوترونات.
تطوير القنبلة الهيدروجينية.
تمهيدي التحليل النظريأظهر أن الاندماج النووي الحراري يتم إنجازه بسهولة أكبر في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم. وأخذًا على ذلك كأساس، بدأ العلماء الأمريكيون في بداية عام 1950 في تنفيذ مشروع لإنشاء قنبلة هيدروجينية (HB). تم إجراء الاختبارات الأولى لجهاز نووي نموذجي في موقع اختبار إنيويتوك في ربيع عام 1951؛ كان الاندماج النووي الحراري جزئيًا فقط. تم تحقيق نجاح كبير في 1 نوفمبر 1951 أثناء اختبار جهاز نووي ضخم بلغت قوة انفجاره 4 × 8 مليون طن بما يعادل مادة تي إن تي.
تم تفجير أول قنبلة جوية هيدروجينية في الاتحاد السوفييتي في 12 أغسطس 1953، وفي 1 مارس 1954، فجر الأمريكيون قنبلة جوية أكثر قوة (حوالي 15 مليون طن) على جزيرة بيكيني أتول. ومنذ ذلك الحين، نفذت كلتا القوتين تفجيرات لأسلحة ميغاتون المتقدمة.
وكان الانفجار الذي وقع في بيكيني أتول مصحوبا بإطلاق كميات كبيرة من المواد المشعة. وسقط بعضها على بعد مئات الكيلومترات من موقع الانفجار على متن سفينة الصيد اليابانية "لاكي دراجون"، فيما غطى البعض الآخر جزيرة رونجيلاب. وبما أن الاندماج النووي الحراري ينتج هيليومًا مستقرًا، فإن النشاط الإشعاعي الناتج عن انفجار قنبلة هيدروجينية نقية يجب ألا يزيد عن نشاط المفجر الذري للتفاعل النووي الحراري. ومع ذلك، في الحالة قيد النظر، اختلف التداعي الإشعاعي المتوقع والفعلي بشكل كبير من حيث الكمية والتركيب.
آلية عمل القنبلة الهيدروجينية.
يمكن تمثيل تسلسل العمليات التي تحدث أثناء انفجار قنبلة هيدروجينية على النحو التالي. أولاً، تنفجر شحنة بادئ التفاعل النووي الحراري (قنبلة ذرية صغيرة) الموجودة داخل غلاف HB، مما يؤدي إلى وميض نيوتروني وخلق درجة الحرارة العالية اللازمة لبدء الاندماج النووي الحراري. تقصف النيوترونات ملحقًا مصنوعًا من ديوتريد الليثيوم، وهو مركب من الديوتيريوم والليثيوم (يتم استخدام نظير الليثيوم ذو العدد الكتلي 6). ينقسم الليثيوم -6 إلى هيليوم وتريتيوم تحت تأثير النيوترونات. وهكذا، فإن الصمام الذري يخلق المواد اللازمة للتخليق مباشرة في القنبلة الفعلية نفسها.
ثم يبدأ تفاعل نووي حراري في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم، وترتفع درجة الحرارة داخل القنبلة بسرعة، مما يتضمن المزيد والمزيد كمية كبيرةهيدروجين. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة، يمكن أن يبدأ التفاعل بين نوى الديوتيريوم، وهو سمة من سمات القنبلة الهيدروجينية النقية. وبطبيعة الحال، تحدث جميع ردود الفعل بسرعة كبيرة بحيث يُنظر إليها على أنها لحظية.
الانشطار، الانصهار، الانشطار (القنبلة العملاقة).
في الواقع، في القنبلة، ينتهي تسلسل العمليات الموصوفة أعلاه في مرحلة تفاعل الديوتيريوم مع التريتيوم. علاوة على ذلك، اختار مصممو القنبلة عدم استخدام الاندماج النووي، بل الانشطار النووي. يؤدي اندماج نواة الديوتيريوم والتريتيوم إلى إنتاج الهيليوم والنيوترونات السريعة، التي تكون طاقتها عالية بما يكفي لإحداث انشطار نووي لليورانيوم 238 (النظير الرئيسي لليورانيوم، وهو أرخص بكثير من اليورانيوم 235 المستخدم في القنابل الذرية التقليدية). تقوم النيوترونات السريعة بتقسيم ذرات غلاف اليورانيوم الخاص بالقنبلة العملاقة. وينتج عن انشطار طن واحد من اليورانيوم طاقة تعادل 18 مليون طن. الطاقة لا تذهب فقط إلى الانفجار وتوليد الحرارة. تنقسم كل نواة يورانيوم إلى شظيتين عاليتي الإشعاع. تشتمل منتجات الانشطار على 36 عنصرًا كيميائيًا مختلفًا وحوالي 200 عنصر النظائر المشعة. كل هذا يشكل التساقط الإشعاعي الذي يصاحب انفجارات القنابل العملاقة.
بفضل التصميم الفريد وآلية العمل الموصوفة، يمكن صنع أسلحة من هذا النوع قوية حسب الرغبة. إنها أرخص بكثير من القنابل الذرية التي لها نفس القوة.
عواقب الانفجار.
موجة الصدمة والتأثير الحراري.
التأثير المباشر (الأساسي) لانفجار قنبلة عملاقة هو ثلاثة أضعاف. التأثير المباشر الأكثر وضوحًا هو موجة الصدمة ذات الشدة الهائلة. وقوة تأثيرها تعتمد على قوة القنبلة وارتفاع الانفجار عن سطح الأرض وطبيعة التضاريس، وتتناقص مع البعد عن مركز الانفجار. التأثير الحرارييتم تحديد الانفجار بنفس العوامل، ولكن بالإضافة إلى ذلك، يعتمد على شفافية الهواء - فالضباب يقلل بشكل حاد من المسافة التي يمكن أن يسبب فيها الفلاش الحراري حروقًا خطيرة.
وفقا للحسابات، خلال انفجار في الغلاف الجوي لقنبلة بقوة 20 ميغا طن، سيبقى الناس على قيد الحياة في 50٪ من الحالات إذا كانوا: 1) يلجأون إلى ملجأ خرساني مسلح تحت الأرض على مسافة حوالي 8 كم من مركز الزلزال. الانفجار (E)، 2) يقع في المباني الحضرية العادية على مسافة حوالي . 15 كم من EV، 3) وجدوا أنفسهم في مكان مفتوح على مسافة تقريبية. 20 كم من EV. في ظروف ضعف الرؤية وعلى مسافة لا تقل عن 25 كم، إذا كان الجو صافيا، للأشخاص الموجودين في منطقة مفتوحةيزداد احتمال البقاء على قيد الحياة بسرعة مع المسافة من مركز الزلزال. وعلى مسافة 32 كم تبلغ قيمته المحسوبة أكثر من 90٪. المنطقة التي يسبب فيها الإشعاع المخترق المتولد أثناء الانفجار موت، صغير نسبيًا حتى في حالة القنبلة العملاقة عالية الطاقة.
كرة نارية.
اعتمادًا على تركيبة وكتلة المواد القابلة للاشتعال الموجودة في الكرة النارية، يمكن أن تتشكل العواصف النارية العملاقة ذاتية الاستدامة وتستمر لعدة ساعات. ومع ذلك، فإن النتيجة الأكثر خطورة (وإن كانت ثانوية) للانفجار هي التلوث الإشعاعي للبيئة.
يسقط.
كيف يتم تشكيلها.
عندما تنفجر قنبلة، تمتلئ كرة النار الناتجة بكمية هائلة من الجزيئات المشعة. عادةً ما تكون هذه الجسيمات صغيرة جدًا لدرجة أنه بمجرد وصولها إلى الغلاف الجوي العلوي، يمكنها البقاء هناك لفترة طويلة. لكن إذا لامست كرة نارية سطح الأرض، فإنها تحول كل ما عليها إلى غبار ورماد ساخن وتسحبهما إلى إعصار ناري. وفي زوبعة اللهب، تختلط وترتبط بالجسيمات المشعة. الغبار المشع، باستثناء الأكبر، لا يستقر على الفور. يتم نقل الغبار الناعم بعيدًا بواسطة السحابة الناتجة ويسقط تدريجيًا أثناء تحركه مع الريح. مباشرة في موقع الانفجار، يمكن أن يكون التداعيات الإشعاعية شديدة للغاية - بشكل رئيسي غبار كبير يستقر على الأرض. على بعد مئات الكيلومترات من موقع الانفجار وعلى مسافات أكبر، صغيرة ولكنها ثابتة مرئية للعينجزيئات الرماد. غالبًا ما تشكل غطاءً مشابهًا للثلج المتساقط، وهو مميت لأي شخص يصادف وجوده بالقرب منه. وحتى الجزيئات الأصغر حجمًا وغير المرئية، قبل أن تستقر على الأرض، يمكنها أن تتجول في الغلاف الجوي لعدة أشهر وحتى سنوات، وتدور حول الكرة الأرضية عدة مرات. بحلول الوقت الذي يسقطون فيه، يضعف نشاطهم الإشعاعي بشكل كبير. أخطر الإشعاع هو السترونتيوم 90 الذي يبلغ نصف عمره 28 عامًا. وقد لوحظت خسارتها بوضوح في جميع أنحاء العالم. تستقر على أوراق الشجر والعشب، وينتهي بها الأمر السلاسل الغذائية، بما في ذلك البشر. ونتيجة لذلك، تم العثور على كميات ملحوظة، وإن لم تكن خطيرة بعد، من السترونتيوم 90 في عظام سكان معظم البلدان. يعد تراكم السترونتيوم 90 في عظام الإنسان خطيرًا جدًا على المدى الطويل، حيث يؤدي إلى تكوين أورام العظام الخبيثة.
تلوث المنطقة على المدى الطويل بالتساقط الإشعاعي.
في حالة الأعمال العدائية، سيؤدي استخدام القنبلة الهيدروجينية إلى تلوث إشعاعي فوري لمنطقة داخل دائرة نصف قطرها تقريبًا. على بعد 100 كيلومتر من مركز الانفجار. إذا انفجرت قنبلة عملاقة، فستتلوث مساحة تبلغ عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة. مثل هذه المساحة الضخمة من الدمار بقنبلة واحدة تجعلها نوعًا جديدًا تمامًا من الأسلحة. حتى لو لم تصل القنبلة العملاقة الهدف، أي. لن تضرب الجسم بتأثيرات صدمة حرارية، فإن الإشعاع المخترق والتساقط الإشعاعي المصاحب للانفجار سيجعل المساحة المحيطة غير صالحة للسكن. يمكن أن يستمر هذا الهطول لعدة أيام وأسابيع وحتى أشهر. اعتمادا على كميتها، يمكن أن تصل شدة الإشعاع إلى القاتلة مستوى خطير. يكفي عدد صغير نسبيًا من القنابل الفائقة للتغطية بالكامل بلد كبيرطبقة من الغبار المشع قاتلة لجميع الكائنات الحية. وهكذا، كان إنشاء القنبلة العملاقة بمثابة بداية حقبة أصبح فيها من الممكن جعل قارات بأكملها غير صالحة للسكن. حتى بعد منذ وقت طويلبعد توقف التعرض المباشر للتساقط الإشعاعي، سيظل الخطر الناتج عن السمية الإشعاعية العالية للنظائر مثل السترونتيوم-90 قائمًا. ومع الأغذية المزروعة في تربة ملوثة بهذا النظائر، سيدخل النشاط الإشعاعي إلى جسم الإنسان.
21 أغسطس 2015
قنبلة القيصر هو الاسم المستعار للقنبلة الهيدروجينية AN602، التي تم اختبارها في الاتحاد السوفيتي عام 1961. وكانت هذه القنبلة هي الأقوى التي تم تفجيرها على الإطلاق. وكانت قوتها بحيث كان وميض الانفجار مرئيا على بعد 1000 كيلومتر، وارتفع الفطر النووي إلى مسافة 70 كيلومترا تقريبا.
كانت قنبلة القيصر عبارة عن قنبلة هيدروجينية. تم إنشاؤه في مختبر كورشاتوف. كانت قوة القنبلة كافية لتدمير 3800 هيروشيما.
دعونا نتذكر تاريخ إنشائها ...
في بداية "العصر الذري"، دخلت الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي في سباق ليس فقط في عدد القنابل الذرية، بل وأيضاً في قوتها.
سعى اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، الذي حصل على أسلحة ذرية في وقت لاحق من منافسه، إلى تسوية الوضع من خلال إنشاء أجهزة أكثر تقدما وأكثر قوة.
بدأ تطوير جهاز نووي حراري يحمل الاسم الرمزي "إيفان" في منتصف الخمسينيات من قبل مجموعة من الفيزيائيين بقيادة الأكاديمي كورشاتوف. ضمت المجموعة المشاركة في هذا المشروع أندريه ساخاروف، وفيكتور أدامسكي، ويوري باباييف، ويوري ترونوف، ويوري سميرنوف.
خلال عمل بحثيحاول العلماء أيضًا العثور على حدود القوة القصوى لجهاز متفجر نووي حراري.
كانت الإمكانية النظرية للحصول على الطاقة عن طريق الاندماج النووي الحراري معروفة حتى قبل الحرب العالمية الثانية، لكن الحرب وسباق التسلح الذي تلاها هو الذي أثار مسألة إنشاء جهاز تقني لـ الخلق العمليرد الفعل هذا. ومن المعروف أنه في ألمانيا عام 1944 تم العمل على بدء الاندماج النووي الحراري عن طريق ضغط الوقود النووي باستخدام شحنات تقليدية. مادة متفجرة- لكنهم لم ينجحوا لأنهم لم يستطيعوا الحصول عليه درجات الحرارة المطلوبةوالضغط. تعمل الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي على تطوير أسلحة نووية حرارية منذ الأربعينيات، وفي نفس الوقت تقريبًا تم اختبار الأجهزة النووية الحرارية الأولى في أوائل الخمسينيات. في عام 1952، فجرت الولايات المتحدة عبوة بقوة 10.4 ميجا طن في جزيرة إنيويتاك المرجانية (وهي أقوى 450 مرة من القنبلة التي ألقيت على ناجازاكي)، وفي عام 1953، اختبر الاتحاد السوفييتي جهازًا بقوة 400 كيلو طن.
لم تكن تصميمات الأجهزة النووية الحرارية الأولى مناسبة للاستخدام القتالي الفعلي. على سبيل المثال، كان الجهاز الذي اختبرته الولايات المتحدة في عام 1952 عبارة عن هيكل أرضي بارتفاع مبنى مكون من طابقين ويزن أكثر من 80 طنًا. تم تخزين الوقود النووي الحراري السائل فيه باستخدام وحدة تبريد ضخمة. لذلك، في المستقبل، تم تنفيذ الإنتاج التسلسلي للأسلحة النووية الحرارية باستخدام الوقود الصلب - ديوتريد الليثيوم 6. في عام 1954، اختبرت الولايات المتحدة جهازًا يعتمد عليه في بيكيني أتول، وفي عام 1955، تم اختبار قنبلة نووية حرارية سوفيتية جديدة في موقع اختبار سيميبالاتينسك. في عام 1957، تم إجراء اختبارات القنبلة الهيدروجينية في بريطانيا العظمى.
استمرت أبحاث التصميم لعدة سنوات، وحدثت المرحلة النهائية من تطوير "المنتج 602" في عام 1961 واستغرقت 112 يومًا.
كان للقنبلة AN602 تصميم من ثلاث مراحل: الشحنة النووية للمرحلة الأولى (المساهمة المحسوبة في قوة الانفجار هي 1.5 ميغا طن) أثارت رد فعل نووي حراري في المرحلة الثانية (المساهمة في قوة الانفجار - 50 ميغا طن)، وهي، بدأ بدوره ما يسمى بـ "تفاعل جيكل-هايد" النووي (الانشطار النووي في كتل اليورانيوم 238 تحت تأثير النيوترونات السريعة المتولدة نتيجة تفاعل الاندماج النووي الحراري) في المرحلة الثالثة (50 ميغا طن أخرى من الطاقة). ، بحيث بلغ إجمالي الطاقة المحسوبة لـ AN602 101.5 ميجا طن.
ومع ذلك، تم رفض الخيار الأولي، لأنه في هذا النموذج، كان انفجار القنبلة قد تسبب في تلوث إشعاعي قوي للغاية (ومع ذلك، وفقا للحسابات، لا يزال أدنى بشكل خطير من تلك التي تسببها الأجهزة الأمريكية الأقل قوة).
ونتيجة لذلك تقرر عدم استخدام "تفاعل جيكل-هايد" في المرحلة الثالثة من القنبلة واستبدال مكونات اليورانيوم بما يعادلها من الرصاص. أدى هذا إلى خفض الطاقة الإجمالية المقدرة للانفجار بمقدار النصف تقريبًا (إلى 51.5 ميجا طن).
وكان القيد الآخر للمطورين هو قدرات الطائرات. تم رفض النسخة الأولى من القنبلة التي تزن 40 طنًا من قبل مصممي الطائرات من مكتب تصميم توبوليف - ولن تتمكن الطائرة الحاملة من إيصال مثل هذه الحمولة إلى الهدف.
نتيجة لذلك، توصلت الأطراف إلى حل وسط - قام العلماء النوويون بتخفيض وزن القنبلة بمقدار النصف، وكان مصممو الطيران يعدون لها تعديلًا خاصًا لمهاجم Tu-95 - Tu-95V.
اتضح أنه لن يكون من الممكن وضع شحنة في حجرة القنابل تحت أي ظرف من الظروف، لذلك كان على الطائرة Tu-95V حمل AN602 إلى الهدف على حبال خارجية خاصة.
في الواقع، كانت الطائرة الحاملة جاهزة في عام 1959، لكن صدرت تعليمات للفيزيائيين النوويين بعدم تسريع العمل على القنبلة - في تلك اللحظة فقط كانت هناك علامات على انخفاض التوتر في العلاقات الدولية في العالم.
ولكن في بداية عام 1961، ساء الوضع مرة أخرى، وتم إحياء المشروع.
وكان الوزن النهائي للقنبلة بما في ذلك نظام المظلة 26.5 طن. كان للمنتج عدة أسماء في وقت واحد - "إيفان الكبير"، "بومبا القيصر" و "والدة كوزكا". وتمسك الأخير بالقنبلة بعد خطاب الزعيم السوفييتي نيكيتا خروتشوف للأميركيين، والذي وعد فيه بأن يريهم «والدة كوزكا».
في عام 1961، تحدث خروتشوف بصراحة تامة مع الدبلوماسيين الأجانب عن حقيقة أن الاتحاد السوفيتي كان يخطط لاختبار شحنة نووية حرارية فائقة القوة في المستقبل القريب. في 17 أكتوبر 1961، أعلن الزعيم السوفيتي عن الاختبارات القادمة في تقرير في مؤتمر الحزب الثاني والعشرين.
تم تحديد موقع الاختبار ليكون موقع اختبار Sukhoi Nos في نوفايا زيمليا. اكتملت الاستعدادات للانفجار في أواخر أكتوبر 1961.
تمركزت الطائرة الحاملة Tu-95B في مطار فاينجا. هنا، في غرفة خاصة، تم إجراء الاستعدادات النهائية للاختبار.
في صباح يوم 30 أكتوبر 1961، تلقى طاقم الطيار أندريه دورنوفتسيف أمرًا بالطيران إلى منطقة موقع الاختبار وإسقاط قنبلة.
أقلعت الطائرة Tu-95B من المطار في Vaenga، ووصلت إلى نقطة التصميم بعد ساعتين. وتم إسقاط القنبلة من نظام المظلة من ارتفاع 10500 متر، وبعد ذلك بدأ الطيارون على الفور بإبعاد السيارة عن المنطقة الخطرة.
وفي الساعة 11:33 بتوقيت موسكو، تم تنفيذ انفجار على ارتفاع 4 كم فوق الهدف.
تجاوزت قوة الانفجار بشكل كبير القوة المحسوبة (51.5 ميجا طن) وتراوحت من 57 إلى 58.6 ميجا طن بمكافئ مادة تي إن تي.
مبدأ التشغيل:
يعتمد عمل القنبلة الهيدروجينية على استخدام الطاقة المنبعثة أثناء تفاعل الاندماج النووي الحراري للنوى الخفيفة. وهذا التفاعل هو الذي يحدث في أعماق النجوم، حيث، تحت تأثير درجات الحرارة العالية جدًا والضغط الهائل، تصطدم نوى الهيدروجين وتندمج في نوى الهيليوم الأثقل. أثناء التفاعل، يتم تحويل جزء من كتلة نواة الهيدروجين إلى عدد كبير منالطاقة - بفضل ذلك، تطلق النجوم كميات هائلة من الطاقة باستمرار. قام العلماء بنسخ هذا التفاعل باستخدام نظائر الهيدروجين - الديوتيريوم والتريتيوم، مما أعطاه اسم "القنبلة الهيدروجينية". في البداية، تم استخدام نظائر الهيدروجين السائلة لإنتاج الشحنات، وفي وقت لاحق تم استخدام ديوترايد الليثيوم 6، وهو مركب صلب من الديوتيريوم ونظير الليثيوم.
ديوترايد الليثيوم 6 هو المكون الرئيسي للقنبلة الهيدروجينية والوقود النووي الحراري. فهو يقوم بالفعل بتخزين الديوتيريوم، ويعمل نظير الليثيوم كمادة خام لتكوين التريتيوم. لبدء تفاعل الاندماج النووي الحراري، من الضروري إنشاء درجة حرارة عاليةوالضغط، وأيضا لعزل التريتيوم من الليثيوم 6. يتم توفير هذه الشروط على النحو التالي.
يتكون غلاف حاوية الوقود النووي الحراري من اليورانيوم 238 والبلاستيك، ويتم وضع شحنة نووية تقليدية بقوة عدة كيلوطنات بجوار الحاوية - يطلق عليها اسم الزناد أو البادئ لقنبلة هيدروجينية. أثناء انفجار شحنة بادئ البلوتونيوم تحت تأثير إشعاع الأشعة السينية القوي، تتحول غلاف الحاوية إلى بلازما، مما يؤدي إلى ضغطها آلاف المرات، مما يخلق ما يلزم من ضغط مرتفعودرجة الحرارة الهائلة. وفي الوقت نفسه، تتفاعل النيوترونات المنبعثة من البلوتونيوم مع الليثيوم 6، لتشكل التريتيوم. تتفاعل نوى الديوتيريوم والتريتيوم تحت تأثير درجة الحرارة والضغط العاليين للغاية، مما يؤدي إلى انفجار نووي حراري.
إذا قمت بتصنيع عدة طبقات من ديوتريد اليورانيوم 238 والليثيوم 6، فإن كل واحدة منها ستضيف قوتها الخاصة إلى انفجار قنبلة - أي أن مثل هذه "النفخة" تسمح لك بزيادة قوة الانفجار بشكل غير محدود تقريبًا . وبفضل هذا، يمكن صنع قنبلة هيدروجينية بأي قوة تقريبًا، وستكون أرخص بكثير من القنبلة النووية التقليدية التي لها نفس القوة.
يقول شهود الاختبار أنهم لم يروا شيئًا كهذا في حياتهم. ارتفع الفطر النووي للانفجار إلى ارتفاع 67 كيلومترًا، ومن المحتمل أن يسبب الإشعاع الضوئي حروقًا من الدرجة الثالثة على مسافة تصل إلى 100 كيلومتر.
وأفاد مراقبون أنه في مركز الانفجار اتخذت الصخور شكلا مسطحا بشكل مدهش، وتحولت الأرض إلى ما يشبه ساحة العرض العسكري. تدمير كاملتم تحقيقه على مساحة تعادل أراضي باريس.
تسبب تأين الغلاف الجوي في حدوث تداخل لاسلكي حتى على بعد مئات الكيلومترات من موقع الاختبار لمدة 40 دقيقة تقريبًا. أقنع الافتقار إلى الاتصال اللاسلكي العلماء بأن الاختبارات سارت على أكمل وجه ممكن. دارت موجة الصدمة الناتجة عن انفجار قنبلة القيصر حول الكرة الأرضية ثلاث مرات. موجة صوتيةووصل الانفجار الناتج عن الانفجار إلى جزيرة ديكسون على مسافة حوالي 800 كيلومتر.
ورغم السحب الكثيفة، رأى شهود عيان الانفجار حتى على مسافة آلاف الكيلومترات واستطاعوا وصفه.
تبين أن التلوث الإشعاعي الناتج عن الانفجار كان في حده الأدنى، كما خطط المطورون - تم توفير أكثر من 97٪ من قوة الانفجار من خلال تفاعل الاندماج النووي الحراري، والذي لم يخلق عمليًا تلوثًا إشعاعيًا.
سمح ذلك للعلماء بالبدء في دراسة نتائج الاختبار في الميدان التجريبي خلال ساعتين بعد الانفجار.
لقد ترك انفجار قنبلة القيصر انطباعًا حقيقيًا في العالم أجمع. وتبين أنها أقوى بأربع مرات من أقوى قنبلة أمريكية.
كان هناك احتمال نظري لإنشاء رسوم أكثر قوة، ولكن تقرر التخلي عن تنفيذ مثل هذه المشاريع.
ومن الغريب أن المتشككين الرئيسيين هم الجيش. ومن وجهة نظرهم، لم يكن لهذه الأسلحة أي معنى عملي. فكيف تأمر بتسليمه إلى «وكر العدو»؟ كان لدى الاتحاد السوفييتي صواريخ بالفعل، لكنها لم تكن قادرة على السفر إلى أمريكا بمثل هذه الحمولة.
كما لم تتمكن القاذفات الاستراتيجية من السفر إلى الولايات المتحدة بمثل هذه "الأمتعة". بالإضافة إلى أنها أصبحت أهدافًا سهلة لأنظمة الدفاع الجوي.
وتبين أن علماء الذرة كانوا أكثر حماسا. تم وضع خطط لوضع عدة قنابل عملاقة بقدرة 200-500 ميجا طن قبالة سواحل الولايات المتحدة، والتي من شأن انفجارها أن يسبب تسونامي عملاقًا من شأنه أن يجرف أمريكا حرفيًا.
طرح الأكاديمي أندريه ساخاروف، الناشط المستقبلي في مجال حقوق الإنسان والحائز على جائزة نوبل للسلام، خطة مختلفة. "يمكن أن تكون الحاملة طوربيدًا كبيرًا يتم إطلاقه من غواصة. لقد تخيلت أنه من الممكن تطوير محرك نفاث نووي يعمل ببخار الماء لمثل هذا الطوربيد. يجب أن يكون هدف الهجوم من مسافة عدة مئات من الكيلومترات موانئ العدو. الحرب في البحر تخسر إذا دمرت الموانئ، ويؤكد لنا البحارة ذلك. يمكن أن يكون جسم هذا الطوربيد متينًا للغاية، ولن يخاف من الألغام وشبكات الوابل. "بطبيعة الحال، فإن تدمير الموانئ - سواء من خلال انفجار سطحي لطوربيد بشحنة 100 ميجا طن "قفزت" من الماء، أو من خلال انفجار تحت الماء - يرتبط حتماً بخسائر كبيرة للغاية"، كتب العالم. مذكراته.
أخبر ساخاروف نائب الأدميرال بيوتر فومين عن فكرته. كان أحد البحارة ذوي الخبرة، الذي ترأس "الإدارة الذرية" تحت قيادة القائد الأعلى للبحرية السوفيتية، مرعوبًا من خطة العالم، واصفًا المشروع بأنه "أكل لحوم البشر". وبحسب ساخاروف، فقد كان يشعر بالخجل ولم يعد إلى هذه الفكرة أبدًا.
حصل العلماء والعسكريون على جوائز سخية للاختبار الناجح لقنبلة القيصر، لكن فكرة الشحنات النووية الحرارية فائقة القوة بدأت تصبح شيئًا من الماضي.
ركز مصممو الأسلحة النووية على أشياء أقل إثارة، لكنها أكثر فعالية.
ويظل انفجار “قنبلة القيصر” حتى يومنا هذا أقوى انفجارات أنتجتها البشرية على الإطلاق.
قنبلة القيصر بالأرقام:
- وزن: 27 طن
- طول: 8 متر
- قطر الدائرة: 2 متر
- قوة: 55 ميغاطن بما يعادل مادة تي إن تي
- ارتفاع الفطر النووي: 67 كم
- قطر قاعدة الفطر: 40 كم
- قطر كرة نارية: 4.6 كم
- المسافة التي تسبب فيها الانفجار بحروق جلدية: 100 كم
- مسافة رؤية الانفجار: 1 000 كم
- كمية مادة تي إن تي اللازمة لتساوي قوة قنبلة القيصر: مكعب تي إن تي العملاق ذو جانب 312 متر (ارتفاع برج ايفل)
مصادر
http://www.aif.ru/society/history/1371856
http://www.aif.ru/dontknows/infographics/kak_deystvuet_vodorodnaya_bomba_i_kakovy_posledstviya_vzryva_infografika
http://llloll.ru/tsar-bomb
والمزيد عن الذرة غير السلمية: على سبيل المثال، وهنا. وكان هناك أيضًا شيء من هذا القبيل كان موجودًا أيضًا المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط المقال الذي أخذت منه هذه النسخة -
