لقد نجوت من انفجار قنبلة هيدروجينية. ما هي القنبلة الهيدروجينية: كيف تعمل، والاختبار

في 12 أغسطس 1953، في الساعة 7.30 صباحًا، تم اختبار أول قنبلة هيدروجينية سوفيتية في موقع اختبار سيميبالاتينسك، والذي كان يحمل اسم 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 أخذ الأساس من خلال مفهوم تيلر للأسلحة النووية الحرارية، والذي كان يُطلق عليه في أوساط العلماء النوويين السوفييت اسم "الأنبوب" - وهو عبارة عن حاوية أسطوانية بها 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 تطوير الشحنة النووية الحرارية RDS-6s في KB-11 (مدينة ساروف حاليًا، أرزاماس 16 سابقًا، منطقة نيجني نوفغورود)، وهي 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 اتجاهات علمية جديدة تمامًا - فيزياء البلازما ذات درجة الحرارة العالية، وفيزياء كثافات الطاقة العالية جدًا، وفيزياء 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

مقالتنا مخصصة لتاريخ الإنشاء والمبادئ العامة لتوليف مثل هذا الجهاز، الذي يسمى أحيانًا الهيدروجين. فبدلاً من إطلاق طاقة متفجرة عن طريق تقسيم نوى العناصر الثقيلة مثل اليورانيوم، فإنه يولد المزيد من الطاقة عن طريق دمج نوى العناصر الخفيفة (مثل نظائر الهيدروجين) في عنصر ثقيل واحد (مثل الهيليوم).

لماذا يفضل الاندماج النووي؟

أثناء التفاعل النووي الحراري، الذي يتكون من اندماج نواة العناصر الكيميائية المشاركة فيه، يتم توليد طاقة أكبر بكثير لكل وحدة كتلة من جهاز فيزيائي مقارنة بقنبلة ذرية نقية تنفذ تفاعل الانشطار النووي.

في القنبلة الذرية، يتحد الوقود النووي الانشطاري بسرعة، تحت تأثير طاقة تفجير المتفجرات التقليدية، في حجم كروي صغير، حيث يتم إنشاء ما يسمى بكتلته الحرجة، ويبدأ تفاعل الانشطار. في هذه الحالة، فإن العديد من النيوترونات المنطلقة من النوى الانشطارية ستتسبب في انشطار نوى أخرى في كتلة الوقود، مما يؤدي أيضًا إلى إطلاق نيوترونات إضافية، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل. فهو يغطي ما لا يزيد عن 20% من الوقود قبل انفجار القنبلة، أو ربما أقل بكثير إذا لم تكن الظروف مثالية: كما في القنبلتين الذريتين اللتين أسقطهما الطفل الصغير على هيروشيما والرجل السمين اللتان ضربتا ناجازاكي، فإن الكفاءة (إذا أمكن استخدام هذا المصطلح) (تطبق عليهم) كانت 1.38% و13% على التوالي.

يغطي اندماج (أو اندماج) النوى الكتلة الكاملة لشحنة القنبلة ويستمر طالما تمكنت النيوترونات من العثور على وقود نووي حراري لم يتفاعل بعد. ولذلك، فإن الكتلة والقوة الانفجارية لمثل هذه القنبلة غير محدودة من الناحية النظرية. ومن الممكن أن يستمر مثل هذا الاندماج من الناحية النظرية إلى أجل غير مسمى. في الواقع، الحرارية قنبلة نوويةهي إحدى أدوات يوم القيامة المحتملة التي يمكن أن تدمر حياة الإنسان بأكملها.

ما هو تفاعل الاندماج النووي؟

الوقود المستخدم في تفاعل الاندماج النووي الحراري هو نظائر الهيدروجين الديوتيريوم أو التريتيوم. الأول يختلف عن الهيدروجين العادي في أن نواته، بالإضافة إلى بروتون واحد، تحتوي أيضًا على نيوترون، ونواة التريتيوم تحتوي بالفعل على نيوترونين. وفي الماء الطبيعي توجد ذرة ديتريوم واحدة لكل 7000 ذرة هيدروجين ولكن من كميته. الموجودة في كوب من الماء، نتيجة للتفاعل النووي الحراري، يمكن الحصول على نفس كمية الحرارة من احتراق 200 لتر من البنزين. وفي اجتماع عام 1946 مع السياسيين، أكد إدوارد تيلر، أبو القنبلة الهيدروجينية الأمريكية، أن الديوتيريوم يوفر طاقة أكبر لكل جرام من الوزن مقارنة باليورانيوم أو البلوتونيوم، ولكنه يكلف عشرين سنتًا للجرام مقارنة بعدة مئات من الدولارات لكل جرام من الوقود الانشطاري. لا يتواجد التريتيوم في الطبيعة في حالة حرة على الإطلاق، لذا فهو أغلى بكثير من الديوتيريوم، حيث يصل سعر السوق إلى عشرات الآلاف من الدولارات للجرام الواحد، ولكن يتم إطلاق القدر الأكبر من الطاقة على وجه التحديد في تفاعل اندماج الديوتيريوم ونواة التريتيوم، حيث تتشكل نواة ذرة الهيليوم وتطلق نيوترونًا يحمل طاقة زائدة قدرها 17.59 ميغا إلكترون فولت

D + T → 4 He + n + 17.59 MeV.

يظهر رد الفعل هذا بشكل تخطيطي في الشكل أدناه.

هل هو كثير أم قليل؟ كما تعلمون، يتم تعلم كل شيء عن طريق المقارنة. لذا، فإن طاقة 1 ميغا إلكترون فولت تزيد بحوالي 2.3 مليون مرة عن الطاقة المنبعثة أثناء احتراق 1 كجم من الزيت. وبالتالي، فإن اندماج نواتين فقط من الديوتيريوم والتريتيوم يطلق طاقة تعادل ما يتم إطلاقه أثناء الاحتراق وهو 2.3∙10 6∙17.59 = 40.5∙10 6 كجم من الزيت. لكننا نتحدث عن ذرتين فقط. يمكنك أن تتخيل مدى ارتفاع المخاطر في النصف الثاني من الأربعينيات من القرن الماضي، عندما بدأ العمل في الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي، مما أدى إلى إنتاج قنبلة نووية حرارية.

كيف بدأ كل شيء

في وقت مبكر من صيف عام 1942، في بداية مشروع القنبلة الذرية في الولايات المتحدة (مشروع مانهاتن)، وبعد ذلك في برنامج سوفييتي مماثل، وقبل وقت طويل من صنع قنبلة تعتمد على انشطار نواة اليورانيوم، كان اهتمام العالم أجمع. انجذب بعض المشاركين في هذه البرامج إلى الجهاز الذي يمكنه استخدام تفاعل اندماج نووي أقوى بكثير. في الولايات المتحدة، كان مؤيد هذا النهج، وحتى، يمكن القول، المدافع عنه، هو إدوارد تيلر المذكور أعلاه. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تم تطوير هذا الاتجاه من قبل أندريه ساخاروف، وهو أكاديمي ومنشق في المستقبل.

بالنسبة لتيلر، كان افتتانه بالاندماج النووي الحراري خلال سنوات صنع القنبلة الذرية بمثابة ضرر إلى حد ما. بصفته مشاركًا في مشروع مانهاتن، دعا باستمرار إلى إعادة توجيه الأموال لتنفيذ أفكاره الخاصة، والتي كان هدفها إنتاج قنبلة هيدروجينية ونووية حرارية، الأمر الذي لم يرضي القيادة وتسبب في توتر العلاقات. نظرًا لأنه في ذلك الوقت لم يكن الاتجاه النووي الحراري للبحث مدعومًا، بعد إنشاء القنبلة الذرية، ترك تيلر المشروع وبدأ التدريس، وكذلك البحث في الجسيمات الأولية.

ومع ذلك، فإن اندلاع الحرب الباردة، والأهم من ذلك كله إنشاء القنبلة الذرية السوفييتية واختبارها بنجاح في عام 1949، أصبح فرصة جديدة لتيلر المتحمس المناهض للشيوعية لتحقيق أفكاره العلمية. يعود إلى مختبر لوس ألاموس، حيث تم تصنيع القنبلة الذرية، ويبدأ الحسابات مع ستانيسلاف أولام وكورنيليوس إيفريت.

مبدأ القنبلة النووية الحرارية

لكي يبدأ تفاعل الاندماج النووي، يجب تسخين شحنة القنبلة على الفور إلى درجة حرارة 50 مليون درجة. يستخدم مخطط القنبلة النووية الحرارية الذي اقترحه تيلر لهذا الغرض انفجار قنبلة ذرية صغيرة موجودة داخل غلاف الهيدروجين. يمكن القول أنه كانت هناك ثلاثة أجيال في تطوير مشروعها في الأربعينيات من القرن الماضي:

• تنوع الصراف، المعروف باسم "الفائق الكلاسيكي"؛
• تصميمات أكثر تعقيدًا، ولكن أيضًا أكثر واقعية للعديد من المجالات متحدة المركز؛
• النسخة النهائية من تصميم Teller-Ulam، الذي يعد أساس جميع أنظمة الأسلحة النووية الحرارية العاملة اليوم.

مرت القنابل النووية الحرارية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، التي كان أندريه ساخاروف رائدا في إنشائها، بمراحل تصميم مماثلة. يبدو أنه بشكل مستقل تمامًا ومستقل عن الأمريكيين (وهو ما لا يمكن قوله عن القنبلة الذرية السوفيتية التي أنشأتها الجهود المشتركة للعلماء وضباط المخابرات العاملين في الولايات المتحدة الأمريكية) مر بجميع مراحل التصميم المذكورة أعلاه.

كان للجيلين الأولين خاصية أن لديهما سلسلة متوالية من "الطبقات" المتشابكة، كل منها عززت بعض جوانب الجيل السابق، وفي بعض الحالات تم إنشاء ردود فعل. لم يكن هناك فصل واضح بين القنبلة الذرية الأولية والقنبلة النووية الحرارية الثانوية. في المقابل، فإن مخطط القنبلة النووية الحرارية تيلر-أولام يميز بشكل حاد بين الانفجار الأولي، والانفجار الثانوي، وإذا لزم الأمر، انفجار إضافي.

جهاز قنبلة نووية حرارية على مبدأ تيلر-أولام

لا تزال الكثير من تفاصيله سرية، ولكن من المؤكد إلى حد معقول أن جميع الأسلحة النووية الحرارية المتوفرة حاليًا تعتمد على الجهاز الذي ابتكره إدوارد تيلروس وستانيسلاف أولام، والذي تستخدم فيه القنبلة الذرية (أي الشحنة الأساسية) لتوليد الإشعاع والضغط. ويسخن الوقود الاندماجي. ومن الواضح أن أندريه ساخاروف في الاتحاد السوفييتي توصل بشكل مستقل إلى مفهوم مماثل، والذي أطلق عليه "الفكرة الثالثة".

يظهر هيكل القنبلة النووية الحرارية في هذا الإصدار بشكل تخطيطي في الشكل أدناه.

كانت أسطوانية الشكل، مع قنبلة ذرية أولية كروية تقريبًا في أحد طرفيها. كانت الشحنة النووية الحرارية الثانوية في العينات الأولى، التي لم تكن صناعية بعد، مصنوعة من الديوتيريوم السائل، وبعد ذلك إلى حد ما أصبحت صلبة من مركب كيميائي يسمى ديوتريد الليثيوم.

والحقيقة هي أن الصناعة استخدمت منذ فترة طويلة هيدريد الليثيوم LiH لنقل الهيدروجين بدون بالون. اقترح مطورو القنبلة (تم استخدام هذه الفكرة لأول مرة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) ببساطة أخذ نظير الديوتيريوم بدلاً من الهيدروجين العادي ودمجه مع الليثيوم، لأنه من الأسهل بكثير صنع قنبلة بشحنة نووية حرارية صلبة.

كان شكل الشحنة الثانوية عبارة عن أسطوانة موضوعة في حاوية بها غلاف من الرصاص (أو اليورانيوم). يوجد بين الشحنات درع حماية نيوتروني. تمتلئ المساحة بين جدران حاوية الوقود النووي الحراري وجسم القنبلة ببلاستيك خاص، عادة رغوة البوليسترين. جسم القنبلة نفسه مصنوع من الفولاذ أو الألومنيوم.

لقد تغيرت هذه الأشكال في التصميمات الحديثة مثل التصميم الموضح أدناه.

وفيها تكون الشحنة الأولية مسطحة مثل البطيخ أو كرة القدم الأمريكية، والشحنة الثانوية كروية. تتناسب هذه الأشكال بكفاءة أكبر مع الحجم الداخلي للرؤوس الحربية الصاروخية المخروطية.

تسلسل الانفجار النووي الحراري

عندما تنفجر قنبلة ذرية أولية، في اللحظات الأولى من هذه العملية، يتولد إشعاع قوي من الأشعة السينية (تدفق النيوترونات)، والذي يتم حجبه جزئيًا بواسطة الدرع النيوتروني، وينعكس من البطانة الداخلية للمبيت المحيط بالشحنة الثانوية بحيث تسقط الأشعة السينية بشكل متناظر على كامل طولها

خلال المراحل الأولى من التفاعل النووي الحراري، يتم امتصاص النيوترونات الناتجة عن الانفجار الذري بواسطة حشو بلاستيكي لمنع تسخين الوقود بسرعة كبيرة.

تتسبب الأشعة السينية في البداية في ظهور رغوة بلاستيكية كثيفة تملأ الفراغ بين الغلاف والشحنة الثانوية، والتي تتحول بسرعة إلى حالة بلازما تعمل على تسخين الشحنة الثانوية وضغطها.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل الأشعة السينية على تبخير سطح الحاوية المحيطة بالشحنة الثانوية. تكتسب مادة الحاوية، التي تتبخر بشكل متماثل بالنسبة لهذه الشحنة، دفعة معينة موجهة من محورها، وتتلقى طبقات الشحنة الثانوية، وفقا لقانون الحفاظ على الزخم، دفعة موجهة نحو محور الجهاز. المبدأ هنا هو نفسه كما هو الحال في الصاروخ، فقط إذا تخيلت أن وقود الصاروخ ينتشر بشكل متناظر من محوره، ويتم ضغط الجسم إلى الداخل.

ونتيجة لهذا الضغط للوقود النووي الحراري، يتناقص حجمه آلاف المرات، وتصل درجة الحرارة إلى المستوى الذي يبدأ عنده تفاعل الاندماج النووي. تنفجر قنبلة نووية حرارية. ويصاحب التفاعل تكوين نوى التريتيوم، التي تندمج مع نوى الديوتيريوم الموجودة في البداية في الشحنة الثانوية.

تم بناء الشحنات الثانوية الأولى حول قضيب من البلوتونيوم، يُطلق عليه بشكل غير رسمي "الشمعة"، والذي دخل في تفاعل انشطاري نووي، أي تم إجراء انفجار ذري إضافي آخر من أجل رفع درجة الحرارة بشكل أكبر لضمان بدء التشغيل. تفاعل الاندماج النووي. يُعتقد الآن أن أنظمة الضغط الأكثر كفاءة قد ألغت "الشمعة"، مما سمح بتصغير تصميم القنبلة بشكل أكبر.

عملية اللبلاب

كان هذا هو الاسم الذي أُطلق على اختبارات الأسلحة النووية الحرارية الأمريكية في جزر مارشال عام 1952، والتي تم خلالها تفجير أول قنبلة نووية حرارية. كان يطلق عليه Ivy Mike وتم بناؤه وفقًا للتصميم القياسي لـ Teller-Ulam. تم وضع شحنتها النووية الحرارية الثانوية في حاوية أسطوانية، والتي كانت عبارة عن قارورة ديوار معزولة حرارياً مع وقود نووي حراري على شكل الديوتيريوم السائل، على طول محورها كانت هناك "شمعة" مكونة من 239 بلوتونيوم. وكان الديوار بدوره مغطى بطبقة من 238 يورانيوم تزن أكثر من 5 أطنان مترية، والتي تبخرت أثناء الانفجار، مما يوفر ضغطًا متماثلًا للوقود النووي الحراري. تم وضع الحاوية التي تحتوي على الشحنات الأولية والثانوية في غلاف فولاذي بعرض 80 بوصة وطول 244 بوصة مع جدران بسمك 10 إلى 12 بوصة، وهو أكبر مثال على الحديد المطاوع حتى ذلك الوقت. تم تبطين السطح الداخلي للعلبة بصفائح من الرصاص والبولي إيثيلين لعكس الإشعاع بعد انفجار الشحنة الأولية وإنشاء بلازما تعمل على تسخين الشحنة الثانوية. وزن الجهاز بأكمله 82 طنًا. يظهر في الصورة أدناه منظر للجهاز قبل وقت قصير من الانفجار.

تم إجراء الاختبار الأول للقنبلة النووية الحرارية في 31 أكتوبر 1952. وكانت قوة الانفجار 10.4 ميجا طن. تم تدمير أتول إنيوتوك، حيث تم إنتاجه، بالكامل. لحظة الانفجار موضحة في الصورة أدناه.

يقدم الاتحاد السوفييتي إجابة متماثلة

البطولة النووية الحرارية الأمريكية لم تدم طويلا. في 12 أغسطس 1953، تم اختبار أول قنبلة نووية حرارية سوفيتية RDS-6، والتي تم تطويرها تحت قيادة أندريه ساخاروف ويولي خاريتون، في موقع اختبار سيميبالاتينسك. ومن الوصف أعلاه، يصبح من الواضح أن الأميركيين في إنيويتوك لم ينفجروا. القنبلة نفسها، كنوع من الذخيرة الجاهزة للاستخدام، بل هي جهاز مختبري، مرهقة وغير كاملة للغاية. قام العلماء السوفييت، على الرغم من القوة الصغيرة التي تبلغ 400 كجم فقط، باختبار ذخيرة جاهزة بالكامل بالوقود النووي الحراري على شكل ديوتريد الليثيوم الصلب، وليس الديوتيريوم السائل، مثل الأمريكيين. بالمناسبة، تجدر الإشارة إلى أنه يتم استخدام نظير 6 Li فقط في ديوتريد الليثيوم (وهذا بسبب خصوصيات التفاعلات النووية الحرارية)، وفي الطبيعة يتم خلطه مع نظير 7 Li. لذلك، تم بناء مرافق إنتاج خاصة لفصل نظائر الليثيوم واختيار 6 Li فقط.

الوصول إلى حد الطاقة

وما تلا ذلك كان عقدًا من سباق التسلح المستمر، والذي زادت خلاله قوة الذخائر النووية الحرارية باستمرار. أخيرًا، في 30 أكتوبر 1961، في الاتحاد السوفييتي فوق موقع اختبار نوفايا زيمليا في الجو على ارتفاع حوالي 4 كيلومترات، تم إطلاق أقوى قنبلة نووية حرارية تم تصنيعها واختبارها على الإطلاق، والمعروفة في الغرب باسم "قنبلة القيصر". "، انفجرت.

تم تطوير هذه الذخيرة ثلاثية المراحل فعليًا كقنبلة بقوة 101.5 ميجا طن، لكن الرغبة في تقليل التلوث الإشعاعي للمنطقة أجبرت المطورين على التخلي عن المرحلة الثالثة بقوة 50 ميجا طن وتقليل العائد التصميمي للجهاز إلى 51.5 ميجا طن. . وفي الوقت نفسه كانت قوة انفجار الشحنة الذرية الأولية 1.5 ميجا طن، وكان من المفترض أن تعطي المرحلة النووية الحرارية الثانية 50 ميجا طن أخرى، وكانت القوة الفعلية للانفجار تصل إلى 58 ميجا طن. في الصورة أدناه.

وكانت عواقبها مثيرة للإعجاب. وعلى الرغم من الارتفاع الكبير جدًا للانفجار البالغ 4000 متر، إلا أن الكرة النارية اللامعة بشكل لا يصدق بحافتها السفلية كادت أن تصل إلى الأرض، ومع حافتها العلوية ارتفعت إلى ارتفاع يزيد عن 4.5 كيلومتر. وكان الضغط تحت نقطة الانفجار أعلى بستة أضعاف من ذروة الضغط في انفجار هيروشيما. وكان وميض الضوء شديد السطوع لدرجة أنه كان مرئيا على مسافة 1000 كيلومتر، على الرغم من الطقس الغائم. رأى أحد المشاركين في الاختبار وميضًا ساطعًا من خلال نظارات داكنة وشعر بآثار النبض الحراري حتى على مسافة 270 كم. وتظهر أدناه صورة لحظة الانفجار.

لقد تبين أن قوة الشحنة النووية الحرارية ليس لها حدود حقًا. بعد كل شيء، كان كافيا لإكمال المرحلة الثالثة، وسيتم تحقيق القوة المحسوبة. ولكن من الممكن زيادة عدد المراحل أكثر، حيث أن وزن قنبلة القيصر لم يكن أكثر من 27 طنا. يظهر مظهر هذا الجهاز في الصورة أدناه.

بعد هذه الاختبارات، أصبح من الواضح للعديد من السياسيين والعسكريين في الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة أن حد سباق التسلح النووي قد وصل ويجب إيقافه.

ورثت روسيا الحديثة الترسانة النووية للاتحاد السوفييتي. واليوم، تستمر القنابل النووية الحرارية الروسية في العمل كرادع لأولئك الذين يسعون إلى الهيمنة العالمية. دعونا نأمل أن يلعبوا دورهم فقط كرادع وألا يتم تفجيرهم أبدًا.

الشمس كمفاعل اندماجي

ومن المعروف أن درجة حرارة الشمس، أو بالأحرى قلبها، التي تصل إلى 15.000.000 درجة كلفن، يتم الحفاظ عليها بسبب استمرار التفاعلات النووية الحرارية. ومع ذلك، فإن كل ما أمكننا استخلاصه من النص السابق يتحدث عن الطبيعة المتفجرة لمثل هذه العمليات. فلماذا لا تنفجر الشمس مثل قنبلة نووية حرارية؟

والحقيقة هي أنه مع وجود حصة كبيرة من الهيدروجين في الكتلة الشمسية، والتي تصل إلى 71٪، فإن حصة نظير الديوتيريوم، والتي لا يمكن لنواتها المشاركة إلا في تفاعل الاندماج النووي الحراري، لا تذكر. والحقيقة هي أن نواة الديوتيريوم نفسها تتشكل نتيجة اندماج نويتين من الهيدروجين، وليس مجرد اندماج، ولكن مع اضمحلال أحد البروتونات إلى نيوترون وبوزيترون ونيوترينو (ما يسمى باضمحلال بيتا)، وهو حدث نادر. في هذه الحالة، يتم توزيع نوى الديوتيريوم الناتجة بالتساوي إلى حد ما في جميع أنحاء حجم النواة الشمسية. لذلك، مع حجمها الهائل وكتلتها، يتم تلطيخ المراكز الفردية والنادرة للتفاعلات النووية الحرارية ذات الطاقة المنخفضة نسبيًا في جميع أنحاء قلب الشمس بالكامل. من الواضح أن الحرارة المنبعثة خلال هذه التفاعلات ليست كافية لحرق كل الديوتيريوم الموجود في الشمس على الفور، ولكنها كافية لتسخينه إلى درجة حرارة تضمن الحياة على الأرض.

يتم إطلاق الطاقة الذرية ليس فقط أثناء انشطار النوى الذرية للعناصر الثقيلة، ولكن أيضًا أثناء دمج (تخليق) النوى الخفيفة في نوى أثقل.

على سبيل المثال، تتحد نوى ذرات الهيدروجين لتشكل نواة ذرات الهيليوم، ويتم إطلاق المزيد من الطاقة لكل وحدة وزن من الوقود النووي مقارنة بانشطار نواة اليورانيوم.

تفاعلات الاندماج النووي هذه، والتي تحدث في غاية درجات حرارة عاليةوتقاس بعشرات الملايين من الدرجات، وتسمى التفاعلات النووية الحرارية. تسمى الأسلحة التي تعتمد على استخدام الطاقة التي يتم إطلاقها على الفور نتيجة للتفاعل النووي الحراري الأسلحة النووية الحرارية.

سلاح نووي حراري ، حيث يتم شحنه (نووي مادة متفجرة) وتستخدم نظائر الهيدروجين، وغالبا ما تسمى أسلحة الهيدروجين.

إن تفاعل الاندماج بين نظائر الهيدروجين - الديوتيريوم والتريتيوم - ناجح بشكل خاص.

يمكن أيضًا استخدام الليثيوم الديوتيريوم (مركب من الديوتيريوم والليثيوم) كشحنة لقنبلة هيدروجينية.

يتواجد الديوتيريوم، أو الهيدروجين الثقيل، بشكل طبيعي بكميات ضئيلة في الماء الثقيل. يحتوي الماء العادي على حوالي 0.02% من الماء الثقيل كشوائب. للحصول على 1 كجم من الديوتيريوم، من الضروري معالجة ما لا يقل عن 25 طنا من الماء.

التريتيوم، أو الهيدروجين فائق الثقل، لا يوجد عمليا في الطبيعة. ويتم الحصول عليه بشكل مصطنع، على سبيل المثال، عن طريق تشعيع الليثيوم بالنيوترونات. ويمكن استخدام النيوترونات المنطلقة في المفاعلات النووية لهذا الغرض.

جهاز عمليا قنبلة هيدروجينيةيمكن تخيلها على النحو التالي: بجانب شحنة الهيدروجين التي تحتوي على هيدروجين ثقيل وفائق الثقل (أي الديوتيريوم والتريتيوم)، يوجد نصفي الكرة الأرضية من اليورانيوم أو البلوتونيوم (الشحنة الذرية) على مسافة من بعضهما البعض.

ولتقريب نصفي الكرة الأرضية من بعضهما البعض، يتم استخدام عبوات من مادة متفجرة تقليدية (TNT). تنفجر شحنات TNT في وقت واحد، مما يؤدي إلى تقريب نصفي الكرة الأرضية من الشحنة الذرية معًا. في وقت اتصالهم، يحدث انفجار، وبالتالي تهيئة الظروف لتفاعل نووي حراري، وبالتالي سيحدث انفجار لشحنة الهيدروجين. وهكذا فإن تفاعل انفجار القنبلة الهيدروجينية يمر بمرحلتين: المرحلة الأولى هي انشطار اليورانيوم أو البلوتونيوم، والثانية هي مرحلة الاندماج، والتي تتشكل خلالها نواة الهيليوم والنيوترونات الحرة عالية الطاقة. حاليا، هناك مخططات لبناء قنبلة نووية حرارية ثلاثية المراحل.

في القنبلة ثلاثية الطور، تتكون القشرة من اليورانيوم 238 (اليورانيوم الطبيعي). وفي هذه الحالة يمر التفاعل بثلاث مراحل: مرحلة الانشطار الأولى (اليورانيوم أو البلوتونيوم للتفجير)، والثانية هي التفاعل النووي الحراري في هيدريت الليثيوم، والمرحلة الثالثة هي تفاعل انشطار اليورانيوم-238. يحدث انشطار نواة اليورانيوم بسبب النيوترونات التي يتم إطلاقها على شكل تيار قوي أثناء تفاعل الاندماج.

إن صنع قذيفة من اليورانيوم 238 يجعل من الممكن زيادة قوة القنبلة باستخدام المواد الخام الذرية التي يمكن الوصول إليها بسهولة. وبحسب تقارير صحفية أجنبية، فقد تم بالفعل اختبار قنابل تتراوح طاقتها الإنتاجية بين 10 و14 مليون طن أو أكثر. يصبح من الواضح أن هذا ليس الحد الأقصى. يتم إجراء مزيد من التحسين للأسلحة النووية من خلال إنشاء قنابل عالية الطاقة بشكل خاص ومن خلال تطوير تصميمات جديدة تجعل من الممكن تقليل وزن القنابل وعيارها. وعلى وجه الخصوص، فإنهم يعملون على إنشاء قنبلة تعتمد بالكامل على الاندماج النووي. هناك، على سبيل المثال، تقارير في الصحافة الأجنبية حول إمكانية استخدام طريقة جديدة لتفجير القنابل النووية الحرارية تعتمد على استخدام موجات الصدمة من المتفجرات التقليدية.

يمكن أن تكون الطاقة الناتجة عن انفجار قنبلة هيدروجينية أكبر بآلاف المرات من طاقة انفجار قنبلة ذرية. ومع ذلك، لا يمكن أن يكون نصف قطر الدمار أكبر بعدة مرات من نصف قطر الدمار الناجم عن انفجار قنبلة ذرية.

إن نصف قطر عمل موجة الصدمة أثناء انفجار هوائي لقنبلة هيدروجينية بما يعادل 10 ملايين طن من مادة تي إن تي يزيد بحوالي 8 مرات عن نصف قطر عمل موجة الصدمة التي تكونت أثناء انفجار قنبلة ذرية بما يعادل مادة تي إن تي 20 ألف طن، في حين أن قوة القنبلة أكبر 500 مرة، طن، أي بالجذر المكعب لـ 500. وبناء على ذلك، تزداد مساحة التدمير بنحو 64 مرة، أي بما يتناسب مع الجذر المكعب لمعامل الزيادة في القوة. قوة القنبلة مربعة.

وفقًا لمؤلفين أجانب، مع انفجار نووي بسعة 20 مليون طن، يمكن أن تصل مساحة التدمير الكامل للهياكل الأرضية العادية، وفقًا للخبراء الأمريكيين، إلى 200 كيلومتر مربع، ومنطقة الدمار الكبير - 500 كيلومتر. 2 وجزئي - يصل إلى 2580 كم2.

وهذا يعني، كما يستنتج الخبراء الأجانب، أن انفجار قنبلة واحدة بنفس القوة يكفي لتدمير مدينة كبيرة حديثة. كما تعلمون تبلغ مساحة باريس المحتلة 104 كم2، لندن - 300 كم2، شيكاغو - 550 كم2، برلين - 880 كم2.

يمكن عرض حجم الضرر والدمار الناجم عن انفجار نووي بسعة 20 مليون طن بشكل تخطيطي بالشكل التالي:

منطقة الجرعات المميتة من الإشعاع الأولي ضمن دائرة نصف قطرها يصل إلى 8 كم (على مساحة تصل إلى 200 كم2)؛

منطقة الضرر الناتج عن الإشعاع الضوئي (الحروق)] في دائرة نصف قطرها يصل إلى 32 كم (على مساحة حوالي 3000 كم2).

ويمكن ملاحظة الأضرار التي لحقت بالمباني السكنية (الزجاج المكسور، وتفتت الجص، وما إلى ذلك) حتى على مسافة تصل إلى 120 كم من موقع الانفجار.

البيانات المقدمة من مصادر أجنبية مفتوحة هي بيانات إرشادية، وقد تم الحصول عليها أثناء اختبار الأسلحة النووية ذات القوة المنخفضة ومن خلال الحسابات. ستعتمد الانحرافات عن هذه البيانات في اتجاه أو آخر على عوامل مختلفة، وفي المقام الأول على التضاريس، وطبيعة التطوير، وظروف الأرصاد الجوية، والغطاء النباتي، وما إلى ذلك.

يمكن تغيير نصف قطر الضرر إلى حد كبير عن طريق خلق ظروف معينة بشكل مصطنع تقلل من تأثير العوامل الضارة للانفجار. على سبيل المثال، من الممكن تقليل التأثير الضار للإشعاع الضوئي، وتقليل المساحة التي يمكن أن تحدث فيها الحروق على الأشخاص والأشياء التي يمكن أن تشتعل فيها، عن طريق إنشاء شاشة دخان.

التجارب التي أجريت في الولايات المتحدة الأمريكية لإنشاء ستائر دخان للتفجيرات النووية في 1954-1955. أظهر أنه مع كثافة الستار (ضباب الزيت) التي يتم الحصول عليها باستهلاك 440-620 لترًا من الزيت لكل كيلومتر مربع، يمكن إضعاف تأثير الإشعاع الضوئي الناتج عن انفجار نووي، اعتمادًا على المسافة إلى مركز الزلزال، بمقدار 65- 90%.

تعمل الأدخنة الأخرى أيضًا على إضعاف التأثيرات الضارة للإشعاع الضوئي، والتي ليست أقل شأناً فحسب، بل تتفوق في بعض الحالات على الضباب الزيتي. على وجه الخصوص، يمكن للدخان الصناعي، الذي يقلل من رؤية الغلاف الجوي، أن يقلل من تأثيرات الإشعاع الضوئي بنفس القدر مثل الضباب النفطي.

من الممكن جدًا الحد من التأثير الضار للانفجارات النووية من خلال بناء المستوطنات المتفرقة، وإنشاء مناطق الغابات، وما إلى ذلك.

وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى الانخفاض الحاد في نصف قطر تدمير الأشخاص اعتمادًا على استخدام بعض معدات الحماية. ومن المعروف، على سبيل المثال، أنه حتى على مسافة صغيرة نسبيا من مركز الانفجار، فإن المأوى الموثوق به من تأثيرات الإشعاع الضوئي والإشعاع المخترق هو مأوى بطبقة من التراب تغطي سمكها 1.6 متر أو طبقة من الخرسانة سماكة 1 متر .

اللجوء نوع الضوءيقلل من نصف قطر المنطقة المصابة بمقدار ستة أضعاف مقارنة بالمكان المفتوح، كما يتم تقليل المنطقة المصابة بعشرات المرات. عند استخدام الفتحات المغطاة، يتم تقليل نصف قطر الضرر المحتمل بمقدار مرتين.

وبالتالي، مع الاستخدام الأقصى لجميع وسائل ووسائل الحماية المتاحة، من الممكن تحقيق انخفاض كبير في تأثير العوامل الضارة للأسلحة النووية وبالتالي تقليل الخسائر البشرية والمادية أثناء استخدامها.

عند الحديث عن حجم الدمار الذي يمكن أن تسببه انفجارات الأسلحة النووية عالية الطاقة، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن الضرر لن يحدث فقط بسبب تأثير موجة الصدمة والإشعاع الضوئي والإشعاع المخترق، ولكن أيضًا بسبب عمل المواد المشعة المتساقطة على طول مسار حركة السحابة المتكونة أثناء الانفجار، والتي لا تشمل فقط منتجات الانفجار الغازية، ولكن أيضًا الجزيئات الصلبة ذات الأحجام المختلفة، سواء من حيث الوزن أو الحجم. خصوصاً عدد كبير منيتشكل الغبار المشع أثناء الانفجارات الأرضية.

يعتمد ارتفاع السحابة وحجمها إلى حد كبير على قوة الانفجار. وبحسب تقارير صحفية أجنبية، خلال اختبارات الشحنات النووية بسعة عدة ملايين من الأطنان من مادة تي إن تي، التي أجرتها الولايات المتحدة في المحيط الهادئ في 1952-1954، وصل الجزء العلوي من السحابة إلى ارتفاع 30-40 كم.

في الدقائق الأولى بعد الانفجار، تأخذ السحابة شكل الكرة ومع مرور الوقت تمتد في اتجاه الريح، لتصل إلى حجم ضخم (حوالي 60-70 كم).

وبعد حوالي ساعة من انفجار قنبلة بما يعادل 20 ألف طن من مادة تي إن تي يصل حجم السحابة إلى 300 كم3، ومع انفجار قنبلة 20 مليون طن يمكن أن يصل الحجم إلى 10 آلاف كم3.

تتحرك في اتجاه تدفق الكتل الهوائية، يمكن للسحابة الذرية أن تشغل شريطًا يبلغ طوله عدة عشرات من الكيلومترات.

ومن السحابة، أثناء تحركها، بعد صعودها إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي المتخلخل، في غضون دقائق قليلة، يبدأ الغبار المشع بالتساقط على الأرض، ملوثًا مساحة عدة آلاف من الكيلومترات المربعة على طول الطريق.

في البداية، تسقط أثقل جزيئات الغبار، والتي لديها الوقت للاستقرار في غضون ساعات قليلة. يسقط الجزء الأكبر من الغبار الخشن في أول 6-8 ساعات بعد الانفجار.

يتساقط حوالي 50% من جزيئات الغبار المشع (الأكبر) خلال الساعات الثماني الأولى بعد الانفجار. غالبًا ما تسمى هذه الخسارة محلية على عكس الخسارة العامة واسعة النطاق.

تبقى جزيئات الغبار الصغيرة في الهواء على ارتفاعات مختلفة وتسقط على الأرض لمدة أسبوعين تقريبًا بعد الانفجار. خلال هذا الوقت يمكن أن تدور السحابة الكرة الأرضيةعدة مرات، بينما كانت تغطي شريطاً واسعاً موازياً لخط العرض الذي وقع فيه الانفجار.

تبقى الجسيمات الصغيرة (حتى 1 ميكرون) في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، وتتوزع بالتساوي حول العالم، وتتساقط على مدار السنوات التالية. ووفقا للعلماء، استمر تساقط الغبار المشع الناعم في كل مكان لمدة عشر سنوات تقريبا.

الخطر الأكبر على السكان هو الغبار المشع الذي يتساقط في الساعات الأولى بعد الانفجار، حيث أن مستوى التلوث الإشعاعي مرتفع للغاية لدرجة أنه يمكن أن يسبب إصابات قاتلة للأشخاص والحيوانات الذين يجدون أنفسهم في المنطقة على طول مسار السحابة المشعة .

حجم المنطقة ودرجة تلوث المنطقة نتيجة تساقط الغبار المشع يعتمد إلى حد كبير على الظروف الجوية والتضاريس وارتفاع الانفجار وحجم شحنة القنبلة وطبيعة التربة وما إلى ذلك. إن أهم عامل يحدد حجم منطقة التلوث وتكوينها هو اتجاه وقوة الرياح السائدة في منطقة الانفجار على ارتفاعات مختلفة.

لتحديد الاتجاه المحتمل لحركة السحب، من الضروري معرفة الاتجاه وبأي سرعة تهب الرياح على ارتفاعات مختلفة، تبدأ من ارتفاع حوالي 1 كم وتنتهي على ارتفاع 25-30 كم. وللقيام بذلك، يجب على خدمة الأرصاد الجوية إجراء عمليات رصد وقياسات مستمرة للرياح باستخدام المسبار اللاسلكي على ارتفاعات مختلفة؛ بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها، حدد الاتجاه الذي من المرجح أن تتحرك فيه السحابة المشعة.

خلال انفجار قنبلة هيدروجينية نفذته الولايات المتحدة عام 1954 في وسط المحيط الهادئ (في جزيرة بيكيني أتول)، كانت المنطقة الملوثة من الإقليم على شكل قطع ناقص ممدود، امتد لمسافة 350 كيلومترًا باتجاه الريح و30 كيلومترًا ضد الريح. وكان أكبر عرض للشريط حوالي 65 كم. المساحة الكلية عدوى خطيرةوصلت إلى حوالي 8 آلاف كم2.

وكما هو معروف، نتيجة لهذا الانفجار، تلوثت سفينة الصيد اليابانية فوكوريومارو، التي كانت في ذلك الوقت على مسافة حوالي 145 كيلومترا، بالغبار المشع. وأصيب الصيادون الـ 23 الذين كانوا على متن السفينة بجروح، توفي أحدهم.

كما أدى الغبار المشع الذي سقط بعد الانفجار في الأول من مارس عام 1954 إلى كشف 29 موظفًا أمريكيًا و239 من سكان جزر مارشال، وجميعهم أصيبوا على مسافة تزيد عن 300 كيلومتر من موقع الانفجار. وتبين أيضًا إصابة السفن الأخرى الموجودة في المحيط الهادئ على مسافة تصل إلى 1500 كيلومتر من بيكيني، وبعض الأسماك القريبة من الساحل الياباني.

تمت الإشارة إلى تلوث الغلاف الجوي بمنتجات الانفجار من خلال الأمطار التي هطلت في شهر مايو على ساحل المحيط الهادئ واليابان، حيث تم اكتشاف زيادة كبيرة في النشاط الإشعاعي. تغطي المناطق التي حدث فيها التساقط الإشعاعي خلال مايو 1954 حوالي ثلث أراضي اليابان بأكملها.

تظهر البيانات المذكورة أعلاه حول حجم الضرر الذي يمكن أن يلحق بالسكان نتيجة انفجار القنابل الذرية من العيار الكبير أن الشحنات النووية عالية الطاقة (ملايين الأطنان من مادة تي إن تي) يمكن اعتبارها أسلحة إشعاعية، أي الأسلحة التي تلحق أضرارا أكبر مع المنتجات المشعة للانفجار مقارنة بموجة التأثير والإشعاع الضوئي والإشعاع المخترق الذي يعمل في لحظة الانفجار.

لذلك، في سياق إعداد المناطق المأهولة بالسكان والمرافق الاقتصادية الوطنية للدفاع المدني، من الضروري توفير تدابير في كل مكان لحماية السكان والحيوانات والغذاء والأعلاف والمياه من التلوث بمنتجات انفجار الشحنات النووية، التي قد تقع على طول مسار السحابة المشعة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه نتيجة لتساقط المواد المشعة، لن يتلوث سطح التربة والأشياء فحسب، بل سيتلوث أيضًا الهواء والنباتات والمياه في الخزانات المفتوحة، وما إلى ذلك. خلال فترة ترسيب الجزيئات المشعة وفي المستقبل، خاصة على طول الطرق أثناء حركة المرور أو في الطقس العاصف، عندما ترتفع جزيئات الغبار المستقرة مرة أخرى إلى الهواء.

وبالتالي، قد يتأثر الأشخاص والحيوانات غير المحمية بالغبار المشع الذي يدخل إلى الجهاز التنفسي مع الهواء.

إن الطعام والماء الملوثين بالغبار المشع، والذي إذا دخل الجسم يمكن أن يسبب مرضًا خطيرًا، وأحيانًا مميتًا، سيكون خطيرًا أيضًا. وبالتالي، في المنطقة التي تتساقط فيها المواد المشعة التي تشكلت أثناء انفجار نووي، لن يتعرض الناس للإشعاع الخارجي فحسب، بل أيضًا عند دخول الطعام أو الماء أو الهواء الملوث إلى الجسم. عند تنظيم الحماية من الأضرار الناجمة عن منتجات الانفجار النووي، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن درجة التلوث على طول مسار حركة السحابة تتناقص مع المسافة من موقع الانفجار.

ولذلك فإن الخطر الذي يتعرض له السكان المتواجدون في منطقة منطقة التلوث ليس هو نفسه على مسافات مختلفة من موقع الانفجار. المناطق الأكثر خطورة ستكون المناطق القريبة من موقع الانفجار والمناطق الواقعة على طول محور حركة السحب ( الجزء الأوسطخطوط تتبع حركة السحاب).

تفاوت التلوث الإشعاعي على طول مسار حركة السحب إلى حد ماله طابع طبيعي. يجب أن يؤخذ هذا الظرف في الاعتبار عند تنظيم وتنفيذ تدابير الحماية من الإشعاع للسكان.

ومن الضروري أيضًا أن نأخذ في الاعتبار أن بعض الوقت يمر من لحظة الانفجار إلى لحظة سقوط المواد المشعة من السحابة. وتزداد هذه المدة كلما ابتعدت عن موقع الانفجار، ويمكن أن تصل إلى عدة ساعات. سيكون لدى سكان المناطق البعيدة عن موقع الانفجار الوقت الكافي لاتخاذ تدابير الحماية المناسبة.

وعلى وجه الخصوص، شريطة أن يتم إعداد وسائل الإنذار في الوقت المناسب وأن تعمل وحدات الدفاع المدني ذات الصلة بكفاءة، يمكن إخطار السكان بالخطر خلال حوالي 2-3 ساعات.

خلال هذا الوقت، ومع الإعداد المسبق للسكان والمستوى العالي من التنظيم، يمكن تنفيذ عدد من التدابير لتوفير حماية موثوقة إلى حد ما ضد الأضرار الإشعاعية للأشخاص والحيوانات. سيتم تحديد اختيار بعض التدابير وطرق الحماية حسب الظروف المحددة للوضع الحالي. ولكن لا بد من تحديد المبادئ العامة ووضع خطط الدفاع المدني مسبقاً وفقاً لذلك.

ويمكن اعتبار أنه، في ظل ظروف معينة، سيكون من الأكثر عقلانية اتخاذ تدابير وقائية أولا وقبل كل شيء على الفور، وذلك باستخدام جميع الوسائل و. الطرق التي تحمي من دخول المواد المشعة إلى الجسم ومن الإشعاع الخارجي.

وكما هو معروف، فإن أكثر وسائل الحماية فعالية من الإشعاع الخارجي هي الملاجئ (التي تم تكييفها لتلبية متطلبات الحماية النووية، وكذلك المباني ذات الجدران الضخمة، والمبنية من مواد كثيفة (الطوب والأسمنت والخرسانة المسلحة وغيرها)، بما في ذلك الطوابق السفلية والمخابئ والأقبية والمساحات المغطاة والمباني السكنية العادية.

عند تقييم الخصائص الوقائية للمباني والهياكل، يمكن الاسترشاد بالبيانات الإرشادية التالية: منزل خشبي يضعف تأثير الإشعاع الإشعاعي اعتمادا على سمك الجدران بنسبة 4-10 مرات، منزل حجري - بنسبة 10-50 الأوقات والأقبية والطوابق السفلية بيوت خشبية- 50-100 مرة فجوة بطبقة متداخلة من الأرض 60-90 سم - 200-300 مرة.

وبالتالي، ينبغي أن تنص خطط الدفاع المدني على استخدام الهياكل ذات وسائل الحماية الأكثر قوة، إذا لزم الأمر؛ عند تلقي إشارة حول خطر التدمير، يجب على السكان أن يلجأوا على الفور إلى هذه المباني والبقاء هناك حتى يتم الإعلان عن المزيد من الإجراءات.

وتعتمد مدة بقاء الأشخاص في المباني المخصصة للمأوى بشكل أساسي على مدى تلوث المنطقة التي تقع فيها المستوطنة، ومعدل انخفاض مستوى الإشعاع بمرور الوقت.

لذلك، على سبيل المثال، في المناطق المأهولة بالسكان الواقعة على مسافة كبيرة من موقع الانفجار، حيث يمكن أن تصبح جرعات الإشعاع الإجمالية التي سيتلقاها الأشخاص غير المحميين آمنة خلال فترة زمنية قصيرة، فمن المستحسن أن ينتظر السكان هذه المرة في الملاجئ.

في مناطق التلوث الإشعاعي الشديد، حيث الجرعة الإجمالية التي يمكن أن يتلقاها الأشخاص غير المحميين ستكون عالية وسيستمر خفضها في ظل هذه الظروف، سيصبح من الصعب إقامة الأشخاص في الملاجئ لفترة طويلة. لذلك فإن التصرف الأكثر عقلانية في مثل هذه المناطق هو إيواء السكان أولاً ثم إجلاؤهم إلى مناطق غير ملوثة. ستعتمد بداية الإخلاء ومدته على الظروف المحلية: مستوى التلوث الإشعاعي، وتوافر المركبات، وطرق الاتصالات، والوقت من السنة، وبُعد الأماكن التي يوجد بها الأشخاص الذين تم إجلاؤهم، وما إلى ذلك.

وبالتالي، يمكن تقسيم منطقة التلوث الإشعاعي وفقًا لأثر السحابة المشعة بشكل مشروط إلى منطقتين مبادئ مختلفةحماية السكان.

تشمل المنطقة الأولى المنطقة التي تظل فيها مستويات الإشعاع مرتفعة بعد 5-6 أيام من الانفجار وتنخفض ببطء (بحوالي 10-20% يوميًا). لا يمكن البدء في إجلاء السكان من هذه المناطق إلا بعد انخفاض مستوى الإشعاع إلى مستويات بحيث لن يتلقى الناس أثناء التجميع والحركة في المنطقة الملوثة جرعة إجمالية تزيد عن 50 روبل.

وتشمل المنطقة الثانية المناطق التي تنخفض فيها مستويات الإشعاع خلال 3-5 أيام الأولى بعد الانفجار إلى 0.1 رونتجن/ساعة.

لا ينصح بإجلاء السكان من هذه المنطقة، حيث يمكن الانتظار هذه المرة في الملاجئ.

ولا يمكن تصور التنفيذ الناجح لتدابير حماية السكان في جميع الحالات دون استطلاع ومراقبة إشعاعية شاملة ورصد مستمر لمستويات الإشعاع.

عند الحديث عن حماية السكان من الأضرار الإشعاعية إثر حركة السحابة المتكونة أثناء انفجار نووي، يجب أن نتذكر أنه لا يمكن تجنب الضرر أو تحقيق الحد منه إلا من خلال تنظيم واضح لمجموعة من التدابير، والتي تشمل:

• تنظيم نظام إنذار يوفر تحذيرًا في الوقت المناسب للسكان حول الاتجاه الأرجح لحركة السحابة المشعة وخطر الضرر. ولهذه الأغراض، يجب استخدام جميع وسائل الاتصال المتاحة - الهاتف، ومحطات الراديو، والتلغراف، والبث الإذاعي، وما إلى ذلك؛
• تدريب وحدات الدفاع المدني على إجراء الاستطلاع في المدن والمناطق الريفية؛
• إيواء الأشخاص في الملاجئ أو المباني الأخرى التي تحمي من الإشعاع الإشعاعي (الطوابق السفلية، والأقبية، والشقوق، وما إلى ذلك)؛
• القيام بإجلاء السكان والحيوانات من منطقة التلوث المستمر بالغبار المشع؛
• إعداد تشكيلات ومؤسسات الخدمة الطبية بالدفاع المدني لإجراءات تقديم المساعدة للمتضررين وعلى رأسها العلاج والتعقيم وفحص المياه والصرف الصحي. منتجات الطعامعلى تلوثك بالمواد المشعة؛
• تنفيذ تدابير مسبقة لحماية المنتجات الغذائية في المستودعات وسلاسل البيع بالتجزئة ومؤسسات تقديم الطعام العامة، وكذلك إمدادات المياه من التلوث بالغبار المشع (إغلاق المستودعات، وإعداد الحاويات، والمواد المرتجلة لتغطية المنتجات، وإعداد وسائل تطهير المواد الغذائية والحاويات، أدوات قياس الجرعات المعدات) ؛
• - اتخاذ تدابير لحماية الحيوانات وتقديم المساعدة للحيوانات في حالة الهزيمة.

لضمان حماية موثوقة للحيوانات، من الضروري توفير الاحتفاظ بها في المزارع الجماعية أو مزارع الدولة، إن أمكن، في مجموعات صغيرة في فرق أو مزارع أو المستوطنات، وجود أماكن للمأوى.

ومن الضروري أيضًا توفير إنشاء خزانات أو آبار إضافية، والتي يمكن أن تصبح مصادر احتياطية لإمدادات المياه في حالة تلوث المياه من مصادر دائمة.

وتكتسب المستودعات التي يتم فيها تخزين الأعلاف، وكذلك مباني الثروة الحيوانية، التي ينبغي إغلاقها كلما أمكن ذلك، أهمية كبيرة.

لحماية حيوانات التربية القيمة من الضروري أن يكون لديك الوسائل الفرديةالحماية، والتي يمكن صنعها من المواد المتوفرة في الموقع (ضمادات لحماية العين، والحقائب، والبطانيات، وما إلى ذلك)، وكذلك أقنعة الغاز (إن وجدت).

لتنفيذ تطهير المباني والمعالجة البيطرية للحيوانات، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار مسبقًا منشآت التطهير والرشاشات والرشاشات وموزعات السوائل وغيرها من الآليات والحاويات المتوفرة في المزرعة، والتي يتم من خلالها التطهير والعلاج البيطري. يمكن تنفيذ العمل؛

تنظيم وإعداد التشكيلات والمؤسسات للقيام بأعمال تطهير الهياكل والتضاريس والمركبات والملابس والمعدات وغيرها من ممتلكات الدفاع المدني، والتي يتم من أجلها اتخاذ التدابير المسبقة لتكييف المعدات البلدية والآلات والآليات والأجهزة الزراعية لهذه المقاصد. اعتمادًا على توفر المعدات، يجب إنشاء وتدريب التشكيلات المناسبة - مفارز، فرق، مجموعات، وحدات، إلخ.

وقع الانفجار في عام 1961. وفي دائرة نصف قطرها عدة مئات من الكيلومترات من موقع الاختبار، تم إجلاء الناس على عجل، حيث حسب العلماء أنه سيتم تدمير جميع المنازل دون استثناء. لكن لم يتوقع أحد مثل هذا التأثير. دارت موجة الانفجار حول الكوكب ثلاث مرات. وبقي المكب «صفحة بيضاء» واختفت كل التلال التي كانت عليه. تحولت المباني إلى رمال في ثانية واحدة. وسمع دوي انفجار مروع في دائرة نصف قطرها 800 كيلومتر.

إذا كنت تعتقد أن الرأس الحربي الذري هو أفظع سلاح للبشرية، فأنت لا تعرف بعد عن القنبلة الهيدروجينية. قررنا تصحيح هذه السهو والحديث عن ماهيته. لقد تحدثنا بالفعل عن و.

قليلا عن مصطلحات ومبادئ العمل بالصور

لفهم كيف يبدو الرأس الحربي النووي ولماذا، من الضروري النظر في مبدأ تشغيله، على أساس رد الفعل الانشطاري. أولاً، تنفجر القنبلة الذرية. تحتوي القشرة على نظائر اليورانيوم والبلوتونيوم. تتحلل إلى جزيئات، وتلتقط النيوترونات. بعد ذلك، يتم تدمير ذرة واحدة ويبدأ انشطار الباقي. يتم ذلك باستخدام عملية متسلسلة. وفي النهاية، يبدأ التفاعل النووي نفسه. تصبح أجزاء القنبلة واحدة كاملة. تبدأ الشحنة في تجاوز الكتلة الحرجة. بمساعدة مثل هذا الهيكل، يتم إطلاق الطاقة ويحدث انفجار.

بالمناسبة، تسمى القنبلة النووية أيضًا بالقنبلة الذرية. ويسمى الهيدروجين بالنووي الحراري. ولذلك، فإن مسألة كيفية اختلاف القنبلة الذرية عن القنبلة النووية غير صحيحة بطبيعتها. نفس الشيء. الفرق بين القنبلة النووية والقنبلة النووية الحرارية لا يكمن فقط في الاسم.

لا يعتمد التفاعل النووي الحراري على تفاعل الانشطار، بل على ضغط النوى الثقيلة. الرأس الحربي النووي هو المفجر أو الصمام لقنبلة هيدروجينية. بمعنى آخر، تخيل برميلًا ضخمًا من الماء. صاروخ ذري مغمور فيه. الماء سائل ثقيل. هنا يتم استبدال البروتون الصوتي في نواة الهيدروجين بعنصرين - الديوتيريوم والتريتيوم:

• الديوتيريوم عبارة عن بروتون واحد ونيوترون. كتلتها ضعف كتلة الهيدروجين.
• يتكون التريتيوم من بروتون واحد ونيوترونين. وهي أثقل بثلاث مرات من الهيدروجين.

اختبارات القنبلة النووية الحرارية

ومع نهاية الحرب العالمية الثانية، بدأ السباق بين أمريكا والاتحاد السوفييتي وأدرك المجتمع الدولي أن القنبلة النووية أو الهيدروجينية أقوى. بدأت القوة التدميرية للأسلحة الذرية في جذب كل جانب. كانت الولايات المتحدة أول من صنع واختبر قنبلة نووية. ولكن سرعان ما أصبح من الواضح أنها لا يمكن أن تكون كبيرة. لذلك تقرر محاولة صنع رأس حربي نووي حراري. وهنا نجحت أمريكا مرة أخرى. قرر السوفييت عدم خسارة السباق واختبروا صاروخًا صغير الحجم ولكنه قوي يمكن نقله حتى على متن طائرة عادية من طراز Tu-16. ثم فهم الجميع الفرق بين القنبلة النووية والقنبلة الهيدروجينية.

على سبيل المثال، كان أول رأس حربي نووي حراري أمريكي بارتفاع مبنى مكون من ثلاثة طوابق. لا يمكن تسليمها عن طريق وسائل النقل الصغيرة. ولكن بعد ذلك، وفقا للتطورات التي أجراها الاتحاد السوفياتي، تم تخفيض الأبعاد. إذا قمنا بالتحليل، يمكننا أن نستنتج أن هذه الدمار الرهيب لم يكن بهذه الضخامة. في ما يعادل مادة تي إن تي، كانت قوة التأثير بضع عشرات من الكيلوتونات فقط. ولذلك تم تدمير المباني في مدينتين فقط، وسمع صوت قنبلة نووية في بقية أنحاء البلاد. ولو كان صاروخ هيدروجيني لدمرت اليابان بالكامل برأس حربي واحد فقط.

قد تنفجر قنبلة نووية ذات شحنة كبيرة عن غير قصد. سيبدأ تفاعل متسلسل ويحدث انفجار. وبالنظر إلى الاختلافات بين القنابل الذرية والهيدروجينية، تجدر الإشارة إلى هذه النقطة. بعد كل شيء، يمكن صنع رأس حربي نووي حراري بأي قوة دون خوف من التفجير التلقائي.

أثار هذا اهتمام خروتشوف، الذي أمر بإنشاء أقوى رأس حربي هيدروجيني في العالم وبالتالي الاقتراب من الفوز بالسباق. بدا له أن 100 ميغا طن هي الأمثل. لقد بذل العلماء السوفييت جهدًا كبيرًا وتمكنوا من استثمار 50 ميغا طن. بدأت الاختبارات في جزيرة نوفايا زيمليا، حيث كانت هناك ساحة تدريب عسكرية. حتى يومنا هذا، تُسمى قنبلة القيصر بأكبر قنبلة انفجرت على هذا الكوكب.

وقع الانفجار في عام 1961. وفي دائرة نصف قطرها عدة مئات من الكيلومترات من موقع الاختبار، تم إجلاء الناس على عجل، حيث حسب العلماء أنه سيتم تدمير جميع المنازل دون استثناء. لكن لم يتوقع أحد مثل هذا التأثير. دارت موجة الانفجار حول الكوكب ثلاث مرات. وبقي المكب «صفحة بيضاء» واختفت كل التلال التي كانت عليه. تحولت المباني إلى رمال في ثانية واحدة. وسمع دوي انفجار مروع في دائرة نصف قطرها 800 كيلومتر. كانت كرة النار الناتجة عن استخدام رأس حربي مثل القنبلة النووية الرونية المدمرة العالمية في اليابان مرئية فقط في المدن. لكن من صاروخ الهيدروجين ارتفع قطره إلى 5 كيلومترات. نما فطر الغبار والإشعاع والسخام لمسافة 67 كيلومترًا. وفقا للعلماء، كان قطر الغطاء مائة كيلومتر. ولكم أن تتخيلوا ماذا كان سيحدث لو وقع الانفجار داخل حدود المدينة.

المخاطر الحديثة لاستخدام القنبلة الهيدروجينية

لقد درسنا بالفعل الفرق بين القنبلة الذرية والقنبلة النووية الحرارية. تخيل الآن ماذا كانت ستكون عواقب الانفجار لو كانت القنبلة النووية التي أسقطت على هيروشيما وناغازاكي قنبلة هيدروجينية ذات معادل موضوعي. لن يكون هناك أي أثر متبقي لليابان.

وبناء على نتائج الاختبار، خلص العلماء إلى عواقب القنبلة النووية الحرارية. يعتقد بعض الناس أن الرأس الحربي الهيدروجيني أنظف، مما يعني أنه ليس مشعًا في الواقع. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الناس يسمعون اسم "الماء" ويقللون من تأثيره المؤسف على البيئة.

كما اكتشفنا بالفعل، يعتمد الرأس الحربي الهيدروجيني على كمية هائلة من المواد المشعة. من الممكن صنع صاروخ بدون شحنة يورانيوم، لكن حتى الآن لم يتم تطبيق ذلك عمليًا. ستكون العملية نفسها معقدة للغاية ومكلفة. لذلك، يتم تخفيف تفاعل الاندماج باليورانيوم ويتم الحصول على قوة انفجار هائلة. يتم زيادة التداعيات الإشعاعية التي تقع بشكل لا محالة على هدف الإسقاط بنسبة 1000%. إنها ستضر بصحة حتى أولئك الذين يبعدون عشرات الآلاف من الكيلومترات عن مركز الزلزال. عند تفجيرها، يتم إنشاء كرة نارية ضخمة. يتم تدمير كل ما يأتي ضمن نطاق عملها. قد تكون الأرض المحروقة غير صالحة للسكن لعقود من الزمن. لن ينمو شيء على الإطلاق على مساحة شاسعة. ومعرفة قوة الشحنة، باستخدام صيغة معينة، يمكنك حساب المنطقة الملوثة نظريا.

ومن الجدير بالذكر أيضاحول تأثير مثل الشتاء النووي. وهذا المفهوم أفظع من المدن المدمرة ومئات الآلاف حياة الانسان. لن يتم تدمير موقع مكب النفايات فحسب، بل سيتم تدمير العالم كله تقريبًا. في البداية، ستفقد منطقة واحدة فقط وضعها الصالح للسكن. ولكن سيكون هناك إطلاق في الغلاف الجوي مادة مشعةمما يقلل من سطوع الشمس. سوف يمتزج كل هذا مع الغبار والدخان والسخام ويشكل حجابًا. سوف ينتشر في جميع أنحاء الكوكب. سيتم تدمير المحاصيل في الحقول لعدة عقود قادمة. وهذا التأثير سوف يثير المجاعة على الأرض. سوف ينخفض ​​​​عدد السكان على الفور عدة مرات. والشتاء النووي يبدو أكثر من حقيقي. في الواقع، في تاريخ البشرية، وبشكل أكثر تحديدا، في عام 1816، كانت هناك حالة مماثلة معروفة بعد ثوران بركاني قوي. كان هناك عام بدون صيف على الكوكب في ذلك الوقت.

يمكن إقناع المتشككين الذين لا يؤمنون بمثل هذه المصادفة بحسابات العلماء:

1. عندما تبرد الأرض بدرجة، لن يلاحظ ذلك أحد. ولكن هذا سوف يؤثر على كمية هطول الأمطار.
2. في الخريف سيكون هناك تبريد 4 درجات. بسبب قلة الأمطار، من الممكن فشل المحاصيل. ستبدأ الأعاصير حتى في الأماكن التي لم تكن موجودة من قبل.
3. عندما تنخفض درجات الحرارة بضع درجات أخرى، سيشهد الكوكب عامه الأول بدون صيف.
4. وسيتبع ذلك العصر الجليدي الصغير. تنخفض درجة الحرارة بمقدار 40 درجة. حتى في وقت قصير سيكون مدمرا لكوكب الأرض. سيكون هناك فشل في المحاصيل على الأرض وانقراض الأشخاص الذين يعيشون في المناطق الشمالية.
5. وبعد ذلك سيأتي العصر الجليدي. انعكاس أشعة الشمسسيحدث دون الوصول إلى سطح الأرض. ونتيجة لهذا، فإن درجة حرارة الهواء تصل إلى مستوى حرج. ستتوقف المحاصيل والأشجار عن النمو على الكوكب، وسوف تتجمد المياه. سيؤدي ذلك إلى انقراض معظم السكان.
6. أولئك الذين نجوا لن ينجوا من الفترة الأخيرة - موجة برد لا رجعة فيها. هذا الخيار محزن تماما. وستكون النهاية الحقيقية للإنسانية. ستتحول الأرض إلى كوكب جديد غير صالح للسكن البشري.

الآن عن خطر آخر. بمجرد خروج روسيا والولايات المتحدة من مرحلة الحرب الباردة، ظهر تهديد جديد. إذا كنت قد سمعت عن من هو كيم جونغ إيل، فأنت تفهم أنه لن يتوقف عند هذا الحد. إن هذا العاشق للصواريخ، والطاغية، وحاكم كوريا الشمالية، مجتمع في شخص واحد، يمكنه بسهولة إثارة صراع نووي. يتحدث عن القنبلة الهيدروجينية باستمرار ويشير إلى أن الجزء الذي يعيش فيه من البلاد لديه بالفعل رؤوس حربية. ولحسن الحظ، لم يرهم أحد على قيد الحياة بعد. روسيا وأمريكا، وكذلك أقرب جيراننا - كوريا الجنوبيةواليابان تشعر بقلق بالغ إزاء مثل هذه التصريحات الافتراضية. لذلك، نأمل ألا تكون التطورات والتقنيات التي تمتلكها كوريا الشمالية على المستوى الكافي لفترة طويلة لتدمير العالم بأسره.

كمرجع. في قاع محيطات العالم توجد العشرات من القنابل التي فقدت أثناء النقل. وفي تشيرنوبيل، وهي ليست بعيدة عنا، لا تزال هناك احتياطيات ضخمة من اليورانيوم.

يجدر النظر فيما إذا كان من الممكن السماح بمثل هذه العواقب من أجل اختبار قنبلة هيدروجينية. وإذا حدث صراع عالمي بين الدول التي تمتلك هذه الأسلحة، فلن يبقى على الكوكب دول ولا شعب ولا أي شيء على الإطلاق، وستتحول الأرض إلى صفحة بيضاء. وإذا نظرنا في كيفية اختلاف القنبلة النووية عن القنبلة النووية الحرارية، فإن النقطة الأساسية هي مقدار الدمار، وكذلك التأثير اللاحق.

الآن استنتاج صغير. لقد اكتشفنا أن القنبلة النووية والقنبلة الذرية هما نفس الشيء. وهو أيضًا الأساس لرأس حربي نووي حراري. ولكن لا ينصح باستخدام أي منهما أو الآخر، حتى للاختبار. إن صوت الانفجار وما خلفه ليس أسوأ شيء. وهذا يهدد بشتاء نووي وموت مئات الآلاف من السكان دفعة واحدة وعواقب عديدة على البشرية. وعلى الرغم من وجود اختلافات بين الشحنات مثل القنبلة الذرية والقنبلة النووية، إلا أن تأثير كليهما مدمر لجميع الكائنات الحية.

أصبحت القنبلة الهيدروجينية أو النووية الحرارية حجر الزاوية في سباق التسلح بين الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي. وتجادلت القوتان العظميان لعدة سنوات حول من سيصبح المالك الأول لنوع جديد من الأسلحة المدمرة.

مشروع الأسلحة النووية الحرارية

في بداية الحرب الباردة، كان اختبار القنبلة الهيدروجينية هو الحجة الأكثر أهمية لقيادة الاتحاد السوفياتي في الحرب ضد الولايات المتحدة. أرادت موسكو تحقيق التكافؤ النووي مع واشنطن واستثمرت مبالغ ضخمة في سباق التسلح. ومع ذلك، فإن العمل على إنشاء قنبلة هيدروجينية لم يبدأ بفضل التمويل السخي، ولكن بسبب تقارير العملاء السريين في أمريكا. وفي عام 1945، علم الكرملين أن الولايات المتحدة كانت تستعد لصنع سلاح جديد. لقد كانت قنبلة خارقة، وكان مشروعها يسمى سوبر.

مصدر المعلومات القيمة كان كلاوس فوكس، موظف في مختبر لوس ألاموس الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية. لقد زود الاتحاد السوفيتي بمعلومات محددة فيما يتعلق بالتطوير الأمريكي السري لقنبلة عملاقة. بحلول عام 1950، تم إلقاء مشروع سوبر في سلة المهملات، حيث أصبح من الواضح للعلماء الغربيين أن مثل هذا المخطط الجديد للأسلحة لا يمكن تنفيذه. وكان مدير هذا البرنامج إدوارد تيلر.

في عام 1946، طور كلاوس فوكس وجون أفكار المشروع الفائق وحصلا على براءة اختراع لنظامهما الخاص. كان مبدأ الانفجار الداخلي الإشعاعي جديدًا بشكل أساسي فيه. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، بدأ النظر في هذا المخطط في وقت لاحق قليلا - في عام 1948. بشكل عام، يمكننا القول أنه في البداية كان الأمر يعتمد بالكامل على المعلومات الأمريكية التي تلقتها المخابرات. ولكن من خلال مواصلة البحث على أساس هذه المواد، كان العلماء السوفييت متقدمين بشكل ملحوظ على زملائهم الغربيين، مما سمح للاتحاد السوفييتي بالحصول أولاً على القنبلة النووية الحرارية الأولى، ثم أقوى قنبلة نووية حرارية.

في 17 ديسمبر 1945، في اجتماع للجنة الخاصة المنشأة بموجب مجلس مفوضي الشعب في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، قدم علماء الفيزياء النووية ياكوف زيلدوفيتش وإسحاق بوميرانشوك وجوليوس هارتيون تقريرًا بعنوان "استخدام الطاقة النووية للعناصر الخفيفة". بحثت هذه الورقة في إمكانية استخدام قنبلة الديوتيريوم. كان هذا الخطاب بمثابة بداية البرنامج النووي السوفيتي.

وفي عام 1946، تم إجراء بحث نظري في معهد الفيزياء الكيميائية. وقد تمت مناقشة النتائج الأولى لهذا العمل في أحد اجتماعات المجلس العلمي والفني بالمديرية الرئيسية الأولى. بعد ذلك بعامين، كلف لافرينتي بيريا كورشاتوف وخاريتون بتحليل المواد المتعلقة بنظام فون نيومان، والتي تم تسليمها إلى الاتحاد السوفيتي بفضل عملاء سريين في الغرب. أعطت البيانات المستمدة من هذه الوثائق زخمًا إضافيًا للبحث الذي أدى إلى ولادة مشروع RDS-6.

"إيفي مايك" و"قلعة برافو"

في الأول من نوفمبر عام 1952، اختبر الأمريكيون أول قنبلة نووية حرارية في العالم، ولم تكن قنبلة بعد، ولكنها بالفعل أهم مكوناتها. ووقع الانفجار في جزيرة إنيفوتيك أتول في المحيط الهادئ. وقد قام ستانيسلاف أولام (كل منهما في الواقع مبتكر القنبلة الهيدروجينية) بتطوير تصميم من مرحلتين، اختبره الأمريكيون. لا يمكن استخدام الجهاز كسلاح، لأنه تم إنتاجه باستخدام الديوتيريوم. بالإضافة إلى ذلك، فقد تميزت بوزنها وأبعادها الهائلة. مثل هذه المقذوفة ببساطة لا يمكن إسقاطها من الطائرة.

تم اختبار القنبلة الهيدروجينية الأولى من قبل العلماء السوفييت. بعد أن علمت الولايات المتحدة بذلك الاستخدام الناجحأصبح من الواضح أنه من الضروري تقليص الفجوة مع الروس في سباق التسلح في أسرع وقت ممكن. تم إجراء الاختبار الأمريكي في الأول من مارس عام 1954. تم اختيار جزيرة بيكيني أتول في جزر مارشال كموقع للاختبار. لم يتم اختيار أرخبيل المحيط الهادئ عن طريق الصدفة. لم يكن هناك أي سكان تقريبًا (وتم إخلاء عدد قليل من الأشخاص الذين عاشوا في الجزر المجاورة عشية التجربة).

أصبح انفجار القنبلة الهيدروجينية الأكثر تدميراً لدى الأمريكيين معروفًا باسم قلعة برافو. تبين أن قوة الشحن أعلى بمقدار 2.5 مرة من المتوقع. وأدى الانفجار إلى تلوث إشعاعي لمنطقة كبيرة (العديد من الجزر والمحيط الهادئ)، مما أدى إلى فضيحة ومراجعة البرنامج النووي.

تطوير RDS-6s

كان مشروع أول قنبلة نووية حرارية سوفيتية يسمى RDS-6s. تمت كتابة الخطة من قبل الفيزيائي المتميز أندريه ساخاروف. في عام 1950، قرر مجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية تركيز العمل على إنشاء أسلحة جديدة في KB-11. ووفقا لهذا القرار، توجهت مجموعة من العلماء بقيادة إيغور تام إلى أرزاماس -16 المغلقة.

تم إعداد موقع اختبار سيميبالاتينسك خصيصًا لهذا المشروع الضخم. قبل بدء اختبار القنبلة الهيدروجينية، تم تركيب العديد من أدوات القياس والتصوير والتسجيل هناك. بالإضافة إلى ذلك، نيابة عن العلماء، ظهر ما يقرب من ألفي مؤشرات هناك. وشملت المنطقة المتضررة من تجربة القنبلة الهيدروجينية 190 مبنى.

كانت تجربة سيميبالاتينسك فريدة ليس فقط بسبب النوع الجديد من الأسلحة. تم استخدام مآخذ فريدة مصممة للعينات الكيميائية والمشعة. فقط موجة صدمة قوية يمكن أن تفتحهم. تم تركيب أدوات التسجيل والتصوير في هياكل محصنة معدة خصيصًا على السطح وفي المخابئ تحت الأرض.

منبه

في عام 1946، قام إدوارد تيلر، الذي كان يعمل في الولايات المتحدة، بتطوير نموذج أولي لـ RDS-6s. يطلق عليه المنبه. تم اقتراح مشروع هذا الجهاز في الأصل كبديل لجهاز Super. في أبريل 1947، بدأت سلسلة من التجارب في مختبر لوس ألاموس بهدف دراسة طبيعة المبادئ النووية الحرارية.

توقع العلماء أعظم إطلاق للطاقة من المنبه. وفي الخريف، قرر تيلر استخدام ديوتريد الليثيوم كوقود للجهاز. ولم يستخدم الباحثون هذه المادة بعد، ولكنهم توقعوا أنها ستحسن كفاءتها، ومن المثير للاهتمام أن تيلر أشار إليها بالفعل في كتابه مذكراتاعتماد البرنامج النووي على مزيد من التطويرأجهزة الكمبيوتر. وكانت هذه التقنية ضرورية للعلماء لإجراء حسابات أكثر دقة وتعقيدًا.

كان هناك الكثير من القواسم المشتركة بين Alarm Clock وRDS-6، لكنهما اختلفا أيضًا في نواحٍ عديدة. لم تكن النسخة الأمريكية عملية مثل النسخة السوفيتية بسبب حجمها. أحجام كبيرةورثت من مشروع السوبر. وفي النهاية، اضطر الأمريكيون إلى التخلي عن هذا التطور. أحدث الأبحاثحدث ذلك في عام 1954، وبعد ذلك أصبح من الواضح أن المشروع كان غير مربح.

انفجار القنبلة النووية الحرارية الأولى

تم إجراء أول اختبار للقنبلة الهيدروجينية في تاريخ البشرية في 12 أغسطس 1953. في الصباح، ظهر وميض ساطع في الأفق، كان يسبب العمى حتى من خلال النظارات الواقية. تبين أن انفجار RDS-6 أقوى 20 مرة من القنبلة الذرية. واعتبرت التجربة ناجحة. تمكن العلماء من تحقيق اختراق تكنولوجي مهم. لأول مرة، تم استخدام هيدريد الليثيوم كوقود. وفي دائرة نصف قطرها 4 كيلومترات من مركز الانفجار، دمرت الموجة جميع المباني.

استندت الاختبارات اللاحقة للقنبلة الهيدروجينية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إلى الخبرة المكتسبة باستخدام RDS-6s. لم يكن هذا السلاح المدمر هو الأقوى فقط. من المزايا المهمة للقنبلة صغر حجمها. تم وضع القذيفة في قاذفة توبوليف 16. سمح النجاح للعلماء السوفييت بالتقدم على الأمريكيين. في الولايات المتحدة في ذلك الوقت كان هناك جهاز نووي حراري بحجم منزل. ولم تكن قابلة للنقل.

وعندما أعلنت موسكو أن القنبلة الهيدروجينية للاتحاد السوفييتي أصبحت جاهزة، شككت واشنطن في هذه المعلومة. كانت الحجة الرئيسية للأمريكيين هي حقيقة أن القنبلة النووية الحرارية يجب أن يتم تصنيعها وفقًا لمخطط تيلر-أولام. كان يعتمد على مبدأ الانفجار الإشعاعي. سيتم تنفيذ هذا المشروع في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بعد ذلك بعامين، في عام 1955.

قدم الفيزيائي أندريه ساخاروف أكبر مساهمة في إنشاء RDS-6s. كانت القنبلة الهيدروجينية من بنات أفكاره - فهو الذي اقترح الحلول التقنية الثورية التي مكنت من إكمال الاختبارات بنجاح في موقع اختبار سيميبالاتينسك. أصبح يونغ ساخاروف على الفور أكاديميًا في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، وبطل العمل الاشتراكي والحائز على جائزة ستالين. كما حصل علماء آخرون على جوائز وميداليات: يولي خاريتون، وكيريل شيلكين، وياكوف زيلدوفيتش، ونيكولاي دوخوف، وما إلى ذلك. وفي عام 1953، أظهر اختبار القنبلة الهيدروجينية أن العلوم السوفيتيةيمكنه التغلب على ما بدا حتى وقت قريب خيالًا وخيالًا. لذلك، مباشرة بعد الانفجار الناجح لـ RDS-6، بدأ تطوير قذائف أكثر قوة.

آر دي إس-37

في 20 نوفمبر 1955، جرت الاختبارات التالية للقنبلة الهيدروجينية في الاتحاد السوفييتي. هذه المرة كانت على مرحلتين وتتوافق مع مخطط Teller-Ulam. كانت قنبلة RDS-37 على وشك إسقاطها من طائرة. ومع ذلك، عندما أقلعت الطائرة، أصبح من الواضح أن الاختبارات يجب إجراؤها في حالة الطوارئ. وخلافا لما توقعه المتنبئون الجويون، تدهورت الأحوال الجوية بشكل ملحوظ، مما أدى إلى تغطية أرض التدريب بسحب كثيفة.

ولأول مرة، اضطر الخبراء إلى الهبوط بطائرة تحمل قنبلة نووية حرارية على متنها. لبعض الوقت كان هناك نقاش في مركز القيادة المركزية حول ما يجب القيام به بعد ذلك. تم النظر في اقتراح بإسقاط قنبلة في الجبال القريبة، ولكن تم رفض هذا الخيار لأنه محفوف بالمخاطر. وفي الوقت نفسه، واصلت الطائرة التحليق بالقرب من موقع الاختبار، ونفاد الوقود.

تلقى زيلدوفيتش وساخاروف الكلمة الأخيرة. وكان من الممكن أن تؤدي القنبلة الهيدروجينية التي انفجرت خارج موقع الاختبار إلى كارثة. لقد أدرك العلماء المدى الكامل للخطر ومسؤوليتهم، ومع ذلك فقد قدموا تأكيدًا كتابيًا بأن الطائرة ستكون آمنة للهبوط. أخيرًا، تلقى قائد طاقم الطائرة Tu-16، فيودور جولوفاشكو، أمرًا بالهبوط. وكان الهبوط سلسًا جدًا. أظهر الطيارون كل مهاراتهم ولم يصابوا بالذعر في المواقف الحرجة. كانت المناورة مثالية. تنفست القيادة المركزية الصعداء.

ونجا مبتكر القنبلة الهيدروجينية ساخاروف وفريقه من الاختبارات. وكان من المقرر إجراء المحاولة الثانية في 22 نوفمبر. في هذا اليوم سار كل شيء دون أي حالات طارئة. تم إسقاط القنبلة من ارتفاع 12 كيلومترًا. وأثناء سقوط القذيفة تمكنت الطائرة من التحرك إلى مسافة آمنة من مركز الانفجار. وبعد دقائق قليلة، وصل الفطر النووي إلى ارتفاع 14 كيلومترا، وكان قطره 30 كيلومترا.

ولم يخلو الانفجار من حوادث مأساوية. وتسببت موجة الصدمة في تحطيم الزجاج على مسافة 200 كيلومتر، مما أدى إلى وقوع عدة إصابات. كما توفيت فتاة تعيش في قرية مجاورة عندما انهار عليها السقف. والضحية الأخرى جندي كان في منطقة احتجاز خاصة. ونام الجندي في المخبأ ومات اختناقا قبل أن يتمكن رفاقه من إخراجه.

تطوير قنبلة القيصر

في عام 1954، بدأ أفضل علماء الفيزياء النووية في البلاد تحت القيادة في تطوير أقوى قنبلة نووية حرارية في تاريخ البشرية. كما شارك في هذا المشروع أندريه ساخاروف، وفيكتور أدامسكي، ويوري باباييف، ويوري سميرنوف، ويوري تروتنيف، وغيرهم، وبسبب قوتها وحجمها، أصبحت القنبلة تُعرف باسم "قنبلة القيصر". ذكر المشاركون في المشروع لاحقًا أن هذه العبارة ظهرت بعد ذلك القول الشهيرخروتشوف عن "والدة كوزكا" في الأمم المتحدة. رسميا، كان المشروع يسمى AN602.

على مدى سبع سنوات من التطوير، مرت القنبلة بالعديد من التناسخات. في البداية، خطط العلماء لاستخدام مكونات من اليورانيوم وتفاعل جيكل-هايد، ولكن في وقت لاحق كان لا بد من التخلي عن هذه الفكرة بسبب خطر التلوث الإشعاعي.

اختبار على نوفايا زيمليا

لبعض الوقت، تم تجميد مشروع قنبلة القيصر، حيث كان خروتشوف متوجهاً إلى الولايات المتحدة، وكان هناك توقف قصير في الحرب الباردة. في عام 1961، اندلع الصراع بين البلدين مرة أخرى وفي موسكو تذكروا مرة أخرى الأسلحة النووية الحرارية. أعلن خروتشوف عن الاختبارات القادمة في أكتوبر 1961 خلال المؤتمر الثاني والعشرين للحزب الشيوعي.

في يوم 30، أقلعت طائرة من طراز Tu-95B تحمل قنبلة على متنها من أولينيا وتوجهت إليها أرض جديدة. واستغرقت الطائرة ساعتين للوصول إلى وجهتها. تم إسقاط قنبلة هيدروجينية سوفيتية أخرى على ارتفاع 10.5 ألف متر فوق موقع التجارب النووية سوخوي نوس. انفجرت القذيفة وهي لا تزال في الهواء. وظهرت كرة نارية بلغ قطرها ثلاثة كيلومترات وكادت أن تلامس الأرض. وبحسب حسابات العلماء فإن الموجة الزلزالية الناتجة عن الانفجار عبرت الكوكب ثلاث مرات. كان التأثير محسوسًا على بعد ألف كيلومتر، وكل شيء يعيش على مسافة مائة كيلومتر يمكن أن يصاب بحروق من الدرجة الثالثة (وهذا لم يحدث لأن المنطقة كانت غير مأهولة).

في ذلك الوقت، كانت أقوى قنبلة نووية حرارية أمريكية أقل قوة بأربع مرات من قنبلة القيصر. كانت القيادة السوفيتية سعيدة بنتيجة التجربة. حصلت موسكو على ما أرادت من القنبلة الهيدروجينية القادمة. أظهر الاختبار أن الاتحاد السوفييتي كان لديه أسلحة أقوى بكثير من الولايات المتحدة. وفي وقت لاحق، لم يتم كسر السجل المدمر لـ "قنبلة القيصر". كان أقوى انفجار لقنبلة هيدروجينية علامة فارقة في تاريخ العلم والحرب الباردة.

الأسلحة النووية الحرارية للدول الأخرى

بدأ التطوير البريطاني للقنبلة الهيدروجينية في عام 1954. وكان مدير المشروع هو ويليام بيني، الذي كان في السابق أحد المشاركين في مشروع مانهاتن في الولايات المتحدة الأمريكية. كان لدى البريطانيين فتات من المعلومات حول بنية الأسلحة النووية الحرارية. ولم يشارك حلفاء أمريكا هذه المعلومات. وفي واشنطن أشاروا إلى قانون الطاقة الذرية الذي صدر عام 1946. وكان الاستثناء الوحيد للبريطانيين هو السماح بمراقبة الاختبارات. كما استخدموا الطائرات لجمع العينات التي خلفتها انفجارات القذائف الأمريكية.

في البداية، قررت لندن أن تقتصر على صنع قنبلة ذرية قوية جدًا. وهكذا بدأت تجارب Orange Messenger. خلالهم، تم إسقاط أقوى قنبلة غير نووية حرارية في تاريخ البشرية. وكان عيبها هو تكلفتها المفرطة. وفي 8 نوفمبر 1957، تم اختبار القنبلة الهيدروجينية. يعد تاريخ إنشاء الجهاز البريطاني ذو المرحلتين مثالاً على التقدم الناجح في ظروف التخلف عن القوتين العظميين اللتين كانتا تتجادلان فيما بينهما.

ظهرت القنبلة الهيدروجينية في الصين عام 1967 وفي فرنسا عام 1968. وهكذا، هناك اليوم خمس دول في نادي الدول التي تمتلك أسلحة نووية حرارية. المعلومات حول القنبلة الهيدروجينية في كوريا الشمالية لا تزال مثيرة للجدل. وذكر رئيس جمهورية كوريا الديمقراطية الشعبية أن علمائه تمكنوا من تطوير مثل هذه المقذوفة. خلال الاختبارات وعلماء الزلازل دول مختلفةالنشاط الزلزالي المسجل الناجم عن انفجار نووي. لكن لا توجد حتى الآن معلومات محددة حول القنبلة الهيدروجينية في كوريا الديمقراطية.