Воздушный ядерный взрыв: характеристика, поражающие факторы, последствия

Проникающая радиация

Ядерные реакции представляют собой источник электромагнитного излучения разного типа. В частности, оно проявляется в широком спектре в диапазоне от радиоволн до гамма-квантов, атомных ядер, нейтронов, быстрых электронов. Появляющееся излучение, именуемое проникающей радиацией, в свою очередь, порождает определенные последствия. Они свойственны только ядерному взрыву. Высокоэнергичные гамма-кванты и нейтроны в процессе взаимодействия с атомами, входящими в состав окружающего вещества, претерпевают преобразование своей стабильной формы в радиоактивные изотопы нестабильного типа с разными периодами и путями полураспада. В результате формируется так называемая наведенная радиация. Вместе с осколками ядер атомов расщепляющегося вещества либо с продуктами от термоядерного синтеза, которые остаются от взрывного устройства, получившиеся радиоактивные компоненты поднимаются в атмосферу. Далее они рассеиваются на достаточно большой территории и формируют заражение на местности. Нестабильные изотопы, сопровождающие ядерный взрыв, находятся в таком спектре, что распространение радиации может продолжаться тысячелетиями, несмотря на то что интенсивность излучения со временем снижается.

Тоцкие войсковые учения

14 сентября 1954 года на Тоцком полигоне Оренбургской области под командованием маршала Жукова были проведены войсковые тактические учения с применением ядерного оружия. Учения получили кодовое название «Снежок», в них участвовало около 45 тыс. солдат. Тоцкий полигон был выбран не случайно. Он напоминал рельеф Западной Европы, которая рассматривалась как вероятное место начала Третьей мировой войны. Основная цель учения — отработка действий войск для прорыва подготовленной обороны противника с применением атомного оружия.

В 9 часов 34 минуты 14 сентября самолет Ту-4 сбросил с высоты 8 км атомную бомбу. Она взорвалась на высоте 350 м от поверхности. Через пять минут началась артиллерийская подготовка, а затем удары бомбардировочной авиации. Отдельные самолеты при полете для нанесения удара по наземным целям на 20-й минуте после атомного взрыва вынуждены были пересечь ножку «атомного гриба». Личный состав был поднят на технику, наступление продолжилось в колоннах.

Спустя 50 лет появились утверждения в некоторых СМИ, что в результате испытания ядерного оружия 14 сентября 1954 года 45 тыс. солдат и 10 тыс. мирных жителей якобы были подвержены ядерному облучению в качестве эксперимента. О степени опасности ядерного взрыва им не сообщили.

Классификация

Приведённая высота (глубина) заряда в метрах на тонны тротилового эквивалента в кубическом корне (в скобках пример для взрыва мощностью 1 мегатонна), (С. 26):

  1. На малой глубине: менее 0,3 м/т1/3 — вода испаряется до поверхности и столб воды (взрывной султан) не образуется, 90 % радиоактивных загрязнений уходит с облаком, 10 % остаётся в воде (менее 30 м)
  2. C образованием взрывного султана и облака султана: 0,25–2,2 м/т1/3 (25–220 м)
  3. Глубоководный: глубже 2,5 м/т1/3 — когда образующийся пузырь выходит на поверхность с образованием султана, но без облака, 90 % радиоактивных продуктов остаётся в воде в районе взрыва и не более 10 % выходит с брызгами базисной волны (глубже 250 м).

Возможен также переходный случай между подводным и наземным ядерным взрывом, при котором образуется подводная донная воронка и происходит выброс воды и грунта:

при подводном придонном взрыве(С. 308), причём если взрыв в неглубоком водоёме и на расстоянии от дна до 0,1–0,2 м/т1/3 (до 10–20 м), то грунт из подводной воронки попадает в облако взрыва и служит источником заражения.

Поражающие факторы ядерного взрыва

  • ударная волна
  • световое излучение
  • проникающая радиация
  • радиоактивное заражение
  • электромагнитный импульс (ЭМИ)
  • вторичные поражающие факторы

Ударная волна

Изменение давления в фиксированной точке на местности в зависимости от времени и действия ударной волны на местные предметы: 1 — фронт ударной волны; 2 — кривая изменения давления

фску.в.ффффф22
ску.в.у.в.ф

Проникающая радиация

Альфа-излучение Бета-излучениеГамма-излучениеНейтронное излучение

-1грей (Гр)R

-1зиверт (Зв)
jn

  • менее 10 кэВ — 5
  • от 10 кэВ до 100 кэВ — 10
  • от 100 кэВ до 2 МэВ — 20
  • от 2 МэВ до 20 МэВ — 10
  • более 20 МэВ — 5.

лучевая болезнь
Необратимые измененияОбратимые изменения

Радиоактивное заражение местности

1/21/21/2

След радиоактивного облака наземного ядерного взрыва с уровнем радиации на 1 ч после взрыва:
1 — направление среднего ветра; 2 — ось следа; 3 — наветренная сторона; 4 — подветренная сторона
А — зона умеренного заражения; Б — зона сильного заражения; В — зона опасного заражения; Г — зона чрезвычайно опасного заражения
L — длина следа; b — ширина следа

Зона умеренного заражения (зона А) Зона сильного заражения (зона Б)Зона опасного заражения (зона В)Зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г)
ttt-1/2

Изменение уровня радиации во времени в точке на местности, зараженной радиоактивными веществами (заштрихованная площадь — доза излучения)

t-1/2101010осл(защ)

Электромагнитный импульс (ЭМИ)

Основные варианты ЭМИ-обстановки
1 — ЭМИ-обстановка района источника и образования полей излучения наземного и воздушного взрывов; 2 — подземная ЭМИ-обстановка на некотором расстоянии от взрыва вблизи поверхности; 3 — ЭМИ-обстановка высотного взрыва

амплитуда импульса

Изменение напряженности поля электромагнитного импульса:
а — начальная фаза; б — основная фаза; в — длительность первого квазиполупериода

Виды ядерных взрывов

Виды ядерных взрывов. Развитие ядерного взрыва и образование поражающих факторов.

В зависимости от задач, решаемых применением ядерного оружия, ядерные взрывы могут производиться в воздухе, на поверхности земли и воды, под землей и водой. В соответствии с этим различают высотный, воздушный, наземный (надводный) и подземный (подводный) взрывы. Высотный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный с целью уничтожения в полете ракет и самолетов на безопасной для наземных объектов высоте (свыше 10 км). Поражающими факторами высотного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс (ЭМИ). Воздушный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на высоте до 10 км, когда светящаяся область не касается земли (воды). Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие. Сильное радиоактивное заражение местности образуется только вблизи эпицентров низких воздушных взрывов. Заражение местности по следу облака существенного влияния на действия личного состава не оказывает. Наиболее полно при воздушном ядерном взрыве проявляются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и ЭМИ. Наземный (надводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на поверхности земли (воды), при котором светящаяся область касается поверхности земли (воды), а пылевой (водяной) столб с момента образования соединен с облаком взрыва. Характерной особенностью наземного (надводного) ядерного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности (воды} как в районе взрыва, так и по направлению движения облака взрыва. Поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и ЭМИ. Подземный (подводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный под землей (под водой) и характеризующийся выбросом большого количества грунта (воды), перемешанного с продуктами ядерного взрывчатого вещества (осколками деления урана-235 или плутония-239). Поражающее и разрушающее действие подземного ядерного взрыва определяется в основном сейсмовзрывными волнами (основной поражающий фактор), образованием воронки в грунте и сильным радиоактивным заражением местности. Световое излучение и проникающая радиация отсутствуют. Характерным для подводного взрыва является образование султана (столба воды), базисной волны, образующейся при обрушении султана (столба воды). Воздушный ядерный взрыв начинается кратковременной ослепительной вспышкой, свет от которой можно наблюдать на расстоянии нескольких десятков и сот километров. Вслед за вспышкой появляется светящаяся область в виде сферы или полусферы (при наземном взрыве), являющаяся источником мощного светового излучения. Одновременно из зоны взрыва в окружающую среду распространяется мощный поток гамма-излучения и нейтронов, которые образуются в ходе цепной ядерной реакции и в процессе распада радиоактивных осколков деления ядерного заряда. Гамма-кванты и нейтроны, испускаемые при ядерном взрыве, называют проникающей радиацией. Под действием мгновенного гамма-излучения происходит ионизация атомов окружающей среды, которая приводит к возникновению электрических и магнитных полей. Эти поля ввиду их кратковременности действия принято называть электромагнитным импульсом ядерного взрыва. В центре ядерного взрыва температура мгновенно повышается до нескольких миллионов градусов, в результате чего вещество заряда превращается в высокотемпературную плазму, испускающую рентгеновское излучение. Давление газообразных продуктов вначале достигает нескольких миллиардов атмосфер. Сфера раскаленных газов светящейся области, стремясь расшириться, сжимает прилегающие слои воздуха, создает резкий перепад давления на границе сжатого слоя и образует ударную волну, которая распространяется от центра взрыва в различных направлениях. Так как плотность газов, составляющих огненный шар, намного ниже плотности окружающего воздуха, то шар быстро поднимается вверх. При этом образуется облако грибовидной формы, содержащее газы, пары воды, мелкие частицы грунта и огромное количество радиоактивных продуктов взрыва. По достижении максимальной высоты облако под действием воздушных течений переносится на большие расстояния, рассеивается и радиоактивные продукты выпадают на поверхность земли, создавая радиоактивное заражение местности и объектов.

Опасен ли кратер Седан сегодня?

В настоящее время на испытательный полигон в Неваде, где находится кратер Седан, проводятся групповые туристические экскурсии, пользующиеся большим спросом. В год это место посещает более 10 000 человек. У самого кратера установлена смотровая площадка, позволяющая рассмотреть местную достопримечательность во всех деталях.

Правила посещения строгие. Запрещается проносить фото- и видеоаппаратуру, бинокли, телефоны и прочую технику. С зоны полигона не разрешается брать никаких сувениров на память. Даже поднятый камень с земли может стать причиной того, что туриста развернут на выход. Зона строго охраняется военными и от свободного посещения это место закрыто.

В конце 60-х годов в СССР проводились аналогичные эксперименты с мирным атомом. Продолжались они гораздо дольше, чем в США, вплоть до конца 80-х годов. Советское правительство не остановил неудачный опыт американцев с кратером Седан в 1962 году. Поэтому уже через года на территории Казахстана появилось Атомное озеро Чаган. Но это уже совсем другая история, о которой можно почитать в нашей предыдущей статье.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в . Там вы найдете эксклюзивные материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Атом в мирных целях

Энергия цепной ядерной реакции – это самая мощная сила, доступная сегодня человеку. Неудивительно, что ее попытались приспособить для выполнения мирных задач. Особенно много подобных проектов разрабатывалось в СССР. Из 135 взрывов, проведенных в Советском Союзе с 1965 по 1988 год, 124 относились к «мирным», а остальные были выполнены в интересах военных.

Их хотели использовать для поворота сибирских рек на юг страны, с их помощью собирались рыть каналы. Правда, для подобных проектов думали пустить в дело небольшие по мощности «чистые» заряды, создать которые так и не получилось.

В СССР разрабатывались десятки проектов подземных ядерных взрывов для добычи полезных ископаемых. Их намеревались использовать для повышения отдачи нефтеносных месторождений. Таким же образом хотели перекрывать аварийные скважины. В Донбассе провели подземный взрыв для удаления метана из угленосных слоев.

Карта «мирных» ядерных взрывов на территории СССР

Ядерные взрывы послужили и на благо теоретической науки. С их помощью изучалось строение Земли, различные сейсмические процессы, происходящие в ее недрах. Были предложения путем подрыва ЯО бороться с землетрясениями.

Мощь, скрытая в атоме, привлекала не только советских ученых. В США разрабатывался проект космического корабля, тягу которого должна была создавать энергия атома: до реализации дело не дошло.

До сих пор значение советских экспериментов в этой области не оценено по достоинству. Информация о ядерных взрывах в СССР по большей части закрыта, о некоторых подобных проектах мы почти ничего не знаем. Сложно определить их научное значение, а также возможную опасность для окружающей среды.

Ядерное оружие – это самое страшное изобретение человечества, а его взрыв – наиболее «инфернальное» средство уничтожения из всех существующих на земле. Создав его, человечество приблизилось к черте, за которой может быть конец нашей цивилизации. И пускай сегодня нет напряженности Холодной войны, но угроза от этого не стала меньшей.

В наши дни самая большая опасность – это дальнейшее бесконтрольное распространение ядерного оружия. Чем больше государств будут им обладать, тем выше вероятность, что кто-то не выдержит и нажмет пресловутую «красную кнопку». Тем более, что сегодня заполучить бомбу пытаются наиболее агрессивные и маргинальные режимы на планете.

Автор статьи:

Егоров Дмитрий

Увлекаюсь военной историей, боевой техникой, оружием и другими вопросами, связанными с армией. Люблю печатное слово во всех его формах.

Психологическое воздействие

Основная статья: Паника

Основная статья: Посттравматическое стрессовое расстройство

Люди, оказавшиеся в районе действия взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое угнетающее воздействие от устрашающего вида разворачивающейся картины ядерного взрыва, катастрофичности разрушений и пожаров, исчезновения привычного ландшафта, множества изувеченных, обугленных умирающих вокруг и разлагающихся трупов из-за невозможности их захоронения, гибели родных и близких, осознания причинённого вреда своему организму и ужаса наступающей смерти от развивающейся лучевой болезни. Результатом такого воздействия среди выживших после катастрофы явится развитие острых психозов, а также клаустрофобных синдромов из-за осознания невозможности выйти на поверхность земли, устойчивых кошмарных воспоминаний, влияющие на все последующее существование. В Японии есть отдельное слово, обозначающее людей, ставших жертвами ядерных бомбардировок — «Хибакуся».

Государственные спецслужбы многих стран предполагают[источник не указан 2640 дней], что одной из целей различных террористических группировок может являться завладение ядерным оружием и применение его против мирного населения с целью психологического воздействия, даже если физические поражающие факторы ядерного взрыва будут незначительны в масштабах страны-жертвы и всего человечества. Сообщение о ядерном теракте будет немедленно распространено средствами массовой информации (телевидение, радио, интернет, пресса) и несомненно окажет огромное психологическое воздействие на людей, на что могут рассчитывать террористы.

Поражающие факторы ядерного взрыва и действие

Ядерное оружие – это один из самых опасных видов, существующих на Земле. Применение этого средства может решать разные задачи. К тому же объекты, которые должны быть атакованы, могут иметь разное расположение. В связи с этим ядерный взрыв может быть произведен в воздухе, под землей или водой, над землей или водой. Этот вид оружия способен разрушить все объекты, которые не защищены, а также людей. В связи с этим различают следующие поражающие факторы ядерного взрыва.

1. Ударная волна. На этот фактор приходится около 50 процентов всей выделяемой энергии при взрыве. Ударная волна от взрыва ядерного оружия аналогична действию при разрыве обычной бомбы. Ее отличием является более разрушительная сила и продолжительное время действия. Если рассматривать все поражающие факторы ядерного взрыва, то этот считается основным.

Ударная волна этого оружия способна поражать объекты, которые находятся далеко от эпицентра. Она представляет собой процесс сильного сжатия воздуха. Скорость ее распространения зависит от созданного давления. Чем дальше от места взрыва, тем более слабое воздействие волны. Опасность взрывной волны заключается еще и в том, что она перемещает в воздухе предметы, которые могут привести к гибели людей. Поражения этим фактором подразделяются на легкие, тяжелые, крайне тяжелые и средние.

Укрыться от воздействия ударной волны можно в специальном убежище.

2. Световое излучение. На этот фактор приходится около 35 % всей выделяемой энергии при взрыве. Это поток лучистой энергии, который включает инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение. В качестве источников светового излучения выступают раскаленный воздух и раскаленные продукты взрыва.

Температура светового излучения может достигать 10000 градусов по Цельсию. Уровень поражающего действия определяется световым импульсом. Это отношение общего количества энергии к той площади, которую она освещает. Энергия светового излучения переходит в тепловую. Происходит нагрев поверхности. Он может быть достаточно сильным и приводить к обугливанию материалов или пожарам.

Люди в результате светового излучения получают многочисленные ожоги.

3. Проникающая радиация. Поражающие факторы ядерного взрыва включают и этот компонент. На его долю приходится около 10 процентов всей энергии. Это поток нейтронов и гамма-квантов, которые исходят из эпицентра применения оружия. Их распространение происходит во все стороны. Чем дальше расстояние от точки взрыва, тем меньше концентрация этих потоков в воздухе. Если оружие было применено под землей или под водой, то степень их воздействия значительно ниже. Это связано с тем, что часть потока нейтронов и гамма квантов поглощается водой и землей.

Проникающая радиация охватывает меньшую зону, чем ударная волна или излучение. Но существуют такие виды оружия, у которых действие проникающей радиации значительно выше других факторов.

Нейтроны и гамма кванты проникают через ткани, блокируя работу клеток. Это приводит к изменениям в работе организма, его органов и систем. Клетки отмирают и разлагаются. У людей это называется лучевой болезнью. Для того чтобы оценить степень воздействия радиации на организм, определяют дозу излучения.

4. Радиоактивное заражение. После взрыва некоторая часть вещества не подвергается делению. В результате его распада образуются альфа-частицы. Многие из них активны не более часа. Наибольшей степени радиоактивного загрязнения подвергается территория в эпицентре взрыва.

5. Электромагнитный импульс. Он также входит в систему, которую образуют поражающие факторы ядерного оружия. Он связан с возникновением сильных электромагнитных полей.

Это все главные поражающие факторы ядерного взрыва. Его действие оказывает существенное воздействие на всю территорию и людей, которые попадают в эту зону.

Ядерное оружие и его поражающие факторы изучаются человечеством. Его использование контролируется мировой общественностью, чтобы не допустить глобальных катастроф.

Воздушные взрывы

Этот вид может производиться на большом расстоянии от земли (в этом случае он называется высоким) или на маленьком (низким). Чем выше произошел взрыв, тем меньше у поднимающегося облака сходств с формой гриба, так как столб пыли с земли не достигает его.

Вспышка при таком виде является очень яркой, так что ее видно за сотни километров от эпицентра. Взрывающийся из нее огненный шар с температурой, измеряемой в миллионах градусов Цельсия, поднимается вверх и посылает мощное световое излучение. Все это сопровождается громким звуком, отдаленно напоминающим раскаты грома.

По мере охлаждения шар преобразуется в облако, которое создает поток воздуха, подхватывающий пыль с поверхности. Получившийся столб может достигнуть облака, если оно не очень высоко над землей. В дальнейшем облако начинает рассеиваться, и поток воздуха ослабевает.

В результате такого взрыва могут быть поражены и объекты в воздухе, и сооружения, и люди, находящиеся поблизости от него.

Факторы ядерного взрыва

Вследствие взрыва ядерной бомбы наблюдается формирование колоссального объема разрушительной энергии. Ее выделение происходит вследствие неуправляемой цепной реакции тяжелых ядер и термоядерного взаимодействия. Мощная сила в одно мгновение приводит к гибели людей и животных на довольно большом расстоянии от эпицентра. Существуют следующие факторы ядерного взрыва:

  • световое излучение является мощным фактором ядерного взрыва. Электромагнитная энергия характеризуется наличием видимого спектра, ультрафиолетового, инфракрасного излучения. Ее источником является шар света, который формируется в момент взрыва. В нем присутствуют раскаленные фрагменты снаряда, газы и грунт (или вода). Уровень температуры области света характеризуется тротиловым эквивалентом и может составлять 7700 градусов. Избежать поражения можно, укрывшись любым предметом, который не пропускает свет
  • ударная волна. Вид взрыва влияет на объем выделившейся энергии, которая приходится на ударную волну. Чаще всего этот показатель составляет от 10 до 50 %. Ударная волна является главным поражающим фактором ядерного взрыва. Волна фактически является сжатой средой, которая равномерно становится шире от эпицентра, со сверхзвуковой скоростью. Данная характеристика ядерного взрыва оставляет человеку всего несколько секунд для укрытия
  • проникающая радиация. В ее составе присутствуют потоки нейронов и гамма-излучение. Поражает она все живые существа на расстоянии от 2 до 3 км. Действует до 20 секунд. В результате поражения проникающей радиацией у людей возникает лучевая болезнь, разрушаются кристаллические решетки материалов, выпадение радиоактивных осадков
  • электромагнитный импульс повреждает военную технику, электротехническую и эхолокационную аппаратуру. Наибольшей разрушительной силой обладает электромагнитный импульс в том случае, если взрыв ядерной бомбы свыше 30 км
  • сейсмовзрывные волны. От наземных и воздушных атомных взрывов распространяются колебания поверхности в направлении от эпицентра. Они приводят к деформации, завалу шахт и котлованов, разрушению зданий, техники, оборудования вследствие образованной динамической нагрузки.

Воздушный ядерный взрыв

Воздушный ядерный взрыв — это взрыв в воздухе на такой высоте, когда светящаяся область взрыва недостает поверхности земли. Главным признаком воздушного взрыва является тот факт, что пылевой столб не соединен с облаком взрыва. Воздушные взрывы бывают высокими и низкими.Эпицентр взрыва представляет собой точку на поверхности земли или воды, над которой произошел взрыв.В начале ядерного взрыва наблюдается ослепительная кратковременная вспышка, свет от которой виден на несколько десятков, и даже сотен километров. Вслед за вспышкой наблюдается шарообразная светящаяся область, быстро увеличивающаяся в размерах. Воздух в светящейся области нагревается до десятков миллионов градусов. Такая область является мощнейшим источником светового излучения. Разрастаясь, огненный шар поднимается вверх, где охлаждается и превращается в клубящееся облако. В процессе подъема огненного шара, а потом и клубящегося облака формируется мощный восходящий поток воздуха. Он затягивает с земли пыль, которую поднимает взрыв. Эта пыль висит в воздухе на протяжении нескольких десятков минут.Если взрыв является низким, то столб пыли соединятся с облаком взрыва и формирует грибовидное облако. Когда воздушный взрыв происходит на большой высоте, то столб пыли не всегда соединяется с облаком. Во время ядерного взрыва слышится резкий звук, который похож на сильный раскат грома.

Высотные взрывы

После бомбардировки японских городов ядерное оружие не применялось в боевых целях, но исследование его возможностей продолжалось в разных местах. Учения в атмосфере позволили понять, что происходит при взрыве на высоте. Оказалось, что при нахождении центра в 10 км от поверхности земли возникает сравнительно небольшая по силе волна ядерного взрыва, но световое и радиационное излучение при этом увеличиваются. Чем выше был произведен взрыв, тем сильнее повышается ионизация, что сопровождается выходом из строя радиотехнических средств.

С поверхности все это выглядит как большая яркая вспышка, сменяющаяся облаком испаряющихся молекул водорода, углерода и азота. Поток воздуха при этом не достигает земли, поэтому столба пыли не возникает. Также практически не происходит заражения территории, поскольку на большой высоте воздушные массы перемещаются слабо, поэтому целью такого ядерного взрыва может являться поражение самолетов, ракет или спутников.

Из истории данного вопроса

Конец XIX и первая четверть XX столетия стали для ядерной физики периодом невиданных прорывов и удивительных свершений. Уже к середине 30-х годов ученые сделали практически все теоретические открытия, позволяющие создать ядерный заряд. В начале 30-х впервые было расщеплено атомное ядро, а в 1934 году венгерский физик Силард запатентовал конструкцию ядерного реактора.

В 1938 году трое немецких ученых – Фриц Штрассман, Отто Ган и Лиза Мейтнер – открыли процесс расщепления урана при бомбардировке нейтронами. Это была последняя остановка на пути к Хиросиме, вскоре французский физик Фредерик Жолио-Кюри получил патент на конструкцию урановой бомбы. В 1941 году Ферми закончил теорию цепной ядерной реакции.

Роберт Оппенгеймер — отец американской ядерной бомбы

В это время мир неумолимо скатывался к новой глобальной войне, поэтому изыскания ученых, направленные на создание оружия невиданной сокрушительной силы, не могли остаться незамеченными. Большой интерес к подобным исследованиям проявляло руководство гитлеровской Германии. Обладая великолепной научной школой, эта страна вполне могла первой создать ядерное оружие. Подобная перспектива сильно тревожила ведущих ученых, большинство из которых были настроены крайне антигермански. В августе 1939 года Альберт Эйнштейн по просьбе своего друга Силарда написал письмо президенту США, где указывал на опасность появления у Гитлера ядерной бомбы. Результатом этой переписки стал сначала «Урановый комитет», а затем и «Манхеттенский проект», который и привел к созданию американского ядерного оружия. В 1945 году США имели уже три бомбы: плутониевую «Штучку» (Gadget) и «Толстяка» (Fat boy), а также уранового «Малыша» (Little boy). «Родителями» американского ЯО считаются ученые Ферми и Оппенгеймер.

В 1949 году ЯО появилось у Советского Союза. В 1952 году американцы впервые провели испытания первого устройства, в основе работы которого лежали реакции ядерного синтеза, а не распада. Вскоре термоядерная бомба была создана и в СССР.

В 1954 году американцы взорвали устройство, эквивалентом 15 мегатонн тринитротолуола. Но самый мощный ядерный взрыв в истории состоялся несколькими годами позже – на Новой Земле подорвали пятидесятимегатонную «Царь-бомбу».

К счастью, и в СССР, и в США быстро поняли, к чему способна привести масштабная ядерная война. Поэтому в 1967 году сверхдержавы подписали Договор о нераспространении ЯО. Позже был выработан еще ряд соглашений, касающихся данной области: ОСВ-I и ОСВ-II, СНВ-I и СНВ-II, др.

Советская «Царь-бомба» АН 602 мощностью 58 мегатонн, взорванная 30 октября 1961 года на Новой Земле

Какие бывают ядерные взрывы?

Существует две основные классификации ядерных взрывов:

  • по мощности;
  • по месторасположению (точке расположения заряда) в момент взрыва.

Для оценки этого параметра используется тротиловый эквивалент. Он показывает, сколько нужно взорвать тринитротолуола, чтобы получить сопоставимую энергию. Согласно этой классификации, бывают следующие виды ядерных взрывов:

  • сверхмалые;
  • малые;
  • средние;
  • большие;
  • сверхбольшие.

При сверхмалом (до 1 кТ) взрыве образуется огненный шар диаметром не более 200 метров и грибовидное облако с высотой 3,5 км. Сверхбольшие — имеют мощность более 1 мТ, их огненный шар превышает 2 км, а высота облака – 8,5 км.

Различные виды ядерных взрывов

Не менее важной особенностью является месторасположение ядерного заряда перед взрывом, а также среда, в которой он происходит. Исходя из этого, различают следующие виды ядерных взрывов:

  • Атмосферный. Его центр может находиться на высоте от нескольких метров до десятков, а то и сотен километров над поверхностью земли. В последнем случае он относится к категории высотных (от 15 до 100 км). Воздушный ядерный взрыв имеет сферическую форму вспышки;
  • Космический. Для попадания в эту категорию, он должен иметь высоту больше 100 км;
  • Наземный. К этой группе относятся не только взрывы на поверхности земли, но и на высоте несколько метров над ней. Они проходят как с выбросом грунта, так и без него;
  • Подземный. После подписания Договора о запрете испытаний ЯО в атмосфере, на земле, под водой и в космосе (1963 год) подобный тип стал единственно возможным при испытаниях ядерных зарядов. Он проводится на разной глубине, от нескольких десятков до сотен метров. Под толщей земли образуется полость или столб обрушения, сила ударной волны значительно ослабляется (зависит от глубины);
  • Надводный. В зависимости от высоты он может быть бесконтактным и контактным. В последнем случае происходит образование подводной ударной волны;
  • Подводный. Его глубина бывает разной, от десятков до многих сотен метров. Исходя из этого, имеет свои особенности: наличие или отсутствие «султана», характер радиоактивного заражения и др.

Ядерный век | Большой скачокЯдерный век | Большой скачок

Электромагнитный импульс

Основная статья: Электромагнитный импульс (поражающий фактор)

Зарево, возникшее в результате высотного ядерного взрыва Starfish Prime

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизированном радиацией и световым излучением в воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого, большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.

Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).

Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:

  1. Проникающая радиация, исходящая из центра взрыва, проходит через протяженные проводящие предметы.
  2. Гамма-кванты рассеиваются на свободных электронах, что приводит к появлению быстро изменяющегося токового импульса в проводниках.
  3. Вызванное токовым импульсом поле излучается в окружающее пространство и распространяется со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.

Под воздействием ЭМИ во всех неэкранированных протяжённых проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем выше напряжение. Это приводит к пробоям изоляции и выходу из строя электроприборов связанных с кабельными сетями, например, трансформаторные подстанции и т. д.

Большое значение ЭМИ имеет при высотном взрыве от 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехники, его радиус действия перекрывается другими поражающими факторами. Но зато оно может нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиотехнику на значительных расстояниях — вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва, где прочие факторы уже не приносят разрушающий эффект. Может вывести из строя незащищённую аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва (например ШПУ). На людей поражающего действия не оказывает.

Техническое задание

Согласно заданию, конструкторам необходимо было построить РДС двух моделей:

  1. РДС-1. Бомба с плутониевым зарядом, которая подрывается путем сферического обжатия. Устройство было позаимствовано у американцев.
  2. РДС-2. Пушечная бомба с двумя урановыми зарядами, сближающимися в стволе пушки, прежде чем создастся критическая масса.

Когда Америка узнала о том, что Советский Союз владеет секретами создания ядерного оружия, у нее появилось стремление к скорейшей эскалации превентивной войны.

Летом 1949 года появился план «Троян», по данным которого 1 января 1950 года планировалось начать боевые действия против СССР. 

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий