Diferencias entre la bomba de hidrógeno y la bomba nuclear. Bomba de hidrógeno

Cuyo poder destructivo, cuando explota, nadie puede detenerlo. ¿Cuál es la bomba más poderosa del mundo? Para responder a esta pregunta, es necesario comprender las características de determinadas bombas.

¿Qué es una bomba?

Las centrales nucleares funcionan según el principio de liberar y atrapar energía nuclear. Este proceso debe ser controlado. La energía liberada se convierte en electricidad. Una bomba atómica provoca una reacción en cadena completamente incontrolable y la enorme cantidad de energía liberada provoca una destrucción terrible. El uranio y el plutonio no son elementos tan inofensivos de la tabla periódica que provocan catástrofes globales;

Bomba atómica

Para entender cuál es la bomba atómica más poderosa del planeta, aprenderemos más sobre todo. Las bombas atómicas y de hidrógeno son energía nuclear. Si se combinan dos trozos de uranio, pero cada uno tiene una masa inferior a la masa crítica, entonces esta "unión" superará con creces la masa crítica. Cada neutrón participa en una reacción en cadena porque divide el núcleo y libera otros 2-3 neutrones, que provocan nuevas reacciones de desintegración.

La fuerza de neutrones está completamente fuera del control humano. En menos de un segundo, cientos de miles de millones de desintegraciones recién formadas no sólo liberan enormes cantidades de energía, sino que también se convierten en fuentes de intensa radiación. Esta lluvia radiactiva cubre con una gruesa capa la tierra, los campos, las plantas y todos los seres vivos. Si hablamos de los desastres de Hiroshima, podemos ver que 1 gramo provocó la muerte de 200 mil personas.

Principio de funcionamiento y ventajas de una bomba de vacío.

Se cree que una bomba de vacío creada por las últimas tecnologías, puede competir con la nuclear. El caso es que en lugar de TNT se utiliza sustancia gaseosa, que es varias decenas de veces más poderoso. La bomba aérea de alta potencia es la bomba de vacío más poderosa del mundo y no es un arma nuclear. Puede destruir al enemigo, pero las casas y el equipo no sufrirán daños y no habrá productos de descomposición.

¿Cuál es el principio de su funcionamiento? Inmediatamente después de ser lanzado desde el bombardero, se activa un detonador a cierta distancia del suelo. El cuerpo es destruido y se rocía una enorme nube. Cuando se mezcla con oxígeno, comienza a penetrar en cualquier lugar: casas, búnkeres y refugios. La quema de oxígeno crea un vacío en todas partes. Cuando se lanza esta bomba, se produce una onda supersónica y muy temperatura alta.

La diferencia entre una bomba de vacío estadounidense y una rusa

La diferencia es que este último puede destruir a un enemigo incluso en un búnker utilizando la ojiva adecuada. Durante una explosión en el aire, la ojiva cae y golpea con fuerza el suelo, excavando a una profundidad de hasta 30 metros. Después de la explosión, se forma una nube que, al aumentar de tamaño, puede penetrar en los refugios y explotar allí. Las ojivas estadounidenses están llenas de TNT común y corriente, por lo que destruyen edificios. Una bomba de vacío destruye un objeto específico porque tiene un radio menor. No importa qué bomba sea la más poderosa: cualquiera de ellas asesta un golpe destructivo incomparable que afecta a todos los seres vivos.

Bomba de hidrógeno

La bomba de hidrógeno es otra terrible arma nuclear. La combinación de uranio y plutonio genera no sólo energía, sino también temperatura, que se eleva hasta un millón de grados. Los isótopos de hidrógeno se combinan para formar núcleos de helio, lo que crea una fuente de energía colosal. La bomba de hidrógeno es la más poderosa; este es un hecho indiscutible. Basta imaginar que su explosión equivale a las explosiones de 3.000 bombas atómicas en Hiroshima. Tanto en Estados Unidos como en ex URSS se pueden contar 40 mil bombas de diversa potencia: nuclear y de hidrógeno.

La explosión de tales municiones es comparable a los procesos observados en el interior del Sol y las estrellas. Los neutrones rápidos rompen las capas de uranio de la propia bomba a una velocidad enorme. No sólo se libera calor, sino también lluvia radioactiva. Hay hasta 200 isótopos. La producción de tales armas nucleares es más barata que las armas atómicas y su efecto puede potenciarse tantas veces como se desee. Se trata de la bomba más poderosa detonada en la Unión Soviética el 12 de agosto de 1953.

Consecuencias de la explosión.

El resultado de la explosión de una bomba de hidrógeno es triple. Lo primero que sucede es que se observa una poderosa onda expansiva. Su potencia depende de la altura de la explosión y del tipo de terreno, así como del grado de transparencia del aire. Se pueden formar grandes tormentas de fuego que no amainan durante varias horas. Y, sin embargo, la consecuencia secundaria y más peligrosa de que la termo más poderosa bomba nuclear- esto es radiación radiactiva y contaminación del área circundante mucho tiempo.

Restos radiactivos de la explosión de una bomba de hidrógeno

En caso de explosión bola de fuego Contiene muchas partículas radiactivas muy pequeñas que quedan retenidas en la capa atmosférica de la tierra y permanecen allí durante mucho tiempo. Al entrar en contacto con el suelo, esta bola de fuego crea un polvo incandescente compuesto de partículas en descomposición. Primero se asienta el más grande, y luego el más ligero, que es arrastrado cientos de kilómetros con la ayuda del viento. Estas partículas se pueden ver a simple vista; por ejemplo, este tipo de polvo se puede ver en la nieve. Es fatal si alguien se acerca. Las partículas más pequeñas pueden permanecer en la atmósfera durante muchos años y así “viajar”, ​​dando varias vueltas alrededor del planeta. Sus emisiones radiactivas se debilitarán cuando caigan en forma de precipitación.

Su explosión es capaz de borrar a Moscú de la faz de la tierra en cuestión de segundos. El centro de la ciudad podría fácilmente evaporarse en el sentido literal de la palabra, y todo lo demás podría convertirse en pequeños escombros. La bomba más poderosa del mundo acabaría con Nueva York y todos sus rascacielos. Dejaría tras de sí un cráter liso y fundido de veinte kilómetros de longitud. Con tal explosión, no habría sido posible escapar bajando al metro. Todo el territorio en un radio de 700 kilómetros quedaría destruido e infectado con partículas radiactivas.

Explosión de la Bomba Zar: ¿ser o no ser?

En el verano de 1961, los científicos decidieron realizar una prueba y observar la explosión. La bomba más poderosa del mundo iba a explotar en un polígono de pruebas situado en el extremo norte de Rusia. La enorme superficie del vertedero ocupa todo el territorio de la isla. Nueva Tierra. Se suponía que la magnitud de la derrota sería de 1.000 kilómetros. La explosión podría haber contaminado centros industriales como Vorkuta, Dudinka y Norilsk. Los científicos, al comprender la magnitud del desastre, se reunieron y se dieron cuenta de que la prueba había sido cancelada.

No había lugar para probar la famosa e increíblemente poderosa bomba en ningún lugar del planeta, solo quedaba la Antártida. Pero tampoco fue posible realizar una explosión en el continente helado, ya que el territorio se considera internacional y obtener permiso para tales pruebas es simplemente irreal. Tuve que reducir la carga de esta bomba 2 veces. Sin embargo, la bomba fue detonada el 30 de octubre de 1961 en el mismo lugar: en la isla de Novaya Zemlya (a una altitud de unos 4 kilómetros). Durante la explosión, se observó un enorme hongo atómico, que se elevó 67 kilómetros en el aire, y la onda de choque dio la vuelta al planeta tres veces. Por cierto, en el museo Arzamas-16 de la ciudad de Sarov se pueden ver noticiarios sobre la explosión durante una excursión, aunque afirman que este espectáculo no es para cardíacos.

hay un mundo una cantidad considerable varios clubes políticos. El G7, ahora el G20, los BRICS, la OCS, la OTAN, la Unión Europea, hasta cierto punto. Sin embargo, ninguno de estos clubes puede presumir de una función única: la capacidad de destruir el mundo tal como lo conocemos. El “club nuclear” tiene capacidades similares.

Hoy en día hay 9 países que tienen armas nucleares:

• Rusia;
• Reino Unido;
• Francia;
• India
• Pakistán;
• Israel;
• RPDC.

Los países se clasifican según adquieren armas nucleares en su arsenal. Si la lista se ordenara por el número de ojivas, Rusia ocuparía el primer lugar con sus 8.000 unidades, de las cuales 1.600 ya pueden lanzarse. Los estados están sólo 700 unidades por detrás, pero tienen 320 cargas más a la mano. El concepto de "club nuclear" es puramente relativo, en realidad no existe ningún club. Hay una serie de acuerdos entre países sobre no proliferación y reducción de arsenales de armas nucleares.

Las primeras pruebas de la bomba atómica, como sabemos, fueron realizadas por Estados Unidos en 1945. Esta arma fue probada en las condiciones de "campo" de la Segunda Guerra Mundial en residentes de las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. Operan según el principio de división. Durante la explosión se desencadena una reacción en cadena que provoca la división de los núcleos en dos, con la consiguiente liberación de energía. Para esta reacción se utilizan principalmente uranio y plutonio. Nuestras ideas sobre de qué están hechas las bombas nucleares están relacionadas con estos elementos. Dado que el uranio se encuentra en la naturaleza sólo como una mezcla de tres isótopos, de los cuales sólo uno es capaz de soportar tal reacción, es necesario enriquecer el uranio. La alternativa es el plutonio-239, que no se produce de forma natural y debe producirse a partir de uranio.

Si en una bomba de uranio hay una reacción de fisión, entonces en una bomba de hidrógeno hay una reacción de fusión: esta es la esencia de lo diferente. bomba de hidrógeno de lo nuclear. Todos sabemos que el sol nos da luz, calor y se podría decir vida. Los mismos procesos que ocurren en el sol pueden destruir fácilmente ciudades y países. La explosión de una bomba de hidrógeno se genera mediante la síntesis de núcleos ligeros, la llamada fusión termonuclear. Este "milagro" es posible gracias a los isótopos de hidrógeno: deuterio y tritio. En realidad, esta es la razón por la que la bomba se llama bomba de hidrógeno. También puedes ver el título " bomba termonuclear", según la reacción que subyace a esta arma.

Después de que el mundo viera el poder destructivo de las armas nucleares, en agosto de 1945, la URSS inició una carrera que duró hasta su colapso. Estados Unidos fue el primero en crear, probar y utilizar armas nucleares, el primero en detonar una bomba de hidrógeno, pero a la URSS se le puede atribuir la primera producción de una bomba de hidrógeno compacta, que puede ser lanzada al enemigo de forma regular. -16. La primera bomba estadounidense tenía el tamaño de una casa de tres pisos; una bomba de hidrógeno de ese tamaño sería de poca utilidad. Los soviéticos recibieron tales armas ya en 1952, mientras que los Estados Unidos no adoptaron la primera bomba "adecuada" hasta 1954. Si miramos hacia atrás y analizamos las explosiones en Nagasaki e Hiroshima, podemos llegar a la conclusión de que no fueron tan poderoso . En total, dos bombas destruyeron ambas ciudades y mataron, según diversas fuentes, hasta 220.000 personas. Los bombardeos en masa de Tokio podrían matar entre 150.000 y 200.000 personas al día, incluso sin armas nucleares. Esto se debe a la baja potencia de las primeras bombas: sólo unas pocas decenas de kilotones de TNT. Se probaron bombas de hidrógeno con el objetivo de superar 1 megatón o más.

Primero bomba soviética Se probó con una aplicación de 3 Mt, pero al final probaron 1,6 Mt.

La bomba de hidrógeno más poderosa fue probada por los soviéticos en 1961. Su capacidad alcanzó las 58-75 Mt, siendo las declaradas 51 Mt. "Zar" sumió al mundo en una ligera conmoción, en el sentido literal. La onda expansiva dio tres vueltas alrededor del planeta. En el lugar de la prueba (Novaya Zemlya) no quedó ni una sola colina, la explosión se escuchó a una distancia de 800 km. La bola de fuego alcanzó un diámetro de casi 5 km, el "hongo" creció 67 km y el diámetro de su casquete fue de casi 100 km. Las consecuencias de una explosión de este tipo en una gran ciudad son difíciles de imaginar. Según muchos expertos, fue la prueba de una bomba de hidrógeno de tal potencia (los Estados Unidos en ese momento tenían bombas cuatro veces menos potentes) lo que fue el primer paso hacia la firma de varios tratados que prohibían las armas nucleares, sus ensayos y la reducción de su producción. Por primera vez, el mundo empezó a pensar en su propia seguridad, que estaba realmente en riesgo.

Como se mencionó anteriormente, el principio de funcionamiento de una bomba de hidrógeno se basa en una reacción de fusión. La fusión termonuclear es el proceso de fusión de dos núcleos en uno, con la formación de un tercer elemento, la liberación de un cuarto y energía. Las fuerzas que repelen los núcleos son enormes, por lo que para que los átomos se acerquen lo suficiente como para fusionarse, la temperatura debe ser simplemente enorme. Los científicos han estado desconcertados durante siglos sobre la fusión termonuclear fría, intentando, por así decirlo, restablecer la temperatura de fusión a la temperatura ambiente, idealmente. En este caso, la humanidad tendrá acceso a la energía del futuro. En cuanto a la reacción termonuclear actual, para iniciarla todavía es necesario encender un sol en miniatura aquí en la Tierra; las bombas suelen utilizar una carga de uranio o plutonio para iniciar la fusión.

Además de las consecuencias descritas anteriormente por el uso de una bomba de decenas de megatones, una bomba de hidrógeno, como cualquier arma nuclear, tiene una serie de consecuencias por su uso. Algunas personas tienden a creer que la bomba de hidrógeno es un “arma más limpia” que una bomba convencional. Quizás esto tenga algo que ver con el nombre. La gente escucha la palabra “agua” y piensa que tiene algo que ver con el agua y el hidrógeno y, por lo tanto, las consecuencias no son tan nefastas. En realidad, esto no es así, ya que la acción de una bomba de hidrógeno se basa en sustancias extremadamente radiactivas. Teóricamente es posible fabricar una bomba sin carga de uranio, pero esto no es práctico debido a la complejidad del proceso, por lo que la reacción de fusión pura se "diluye" con uranio para aumentar la potencia. Al mismo tiempo, la cantidad de lluvia radiactiva aumenta hasta el 1000%. Todo lo que caiga en la bola de fuego será destruido, el área dentro del radio afectado quedará inhabitable para las personas durante décadas. La lluvia radiactiva puede dañar la salud de personas que se encuentran a cientos y miles de kilómetros de distancia. Se pueden calcular cifras específicas y el área de infección conociendo la fuerza de la carga.

Sin embargo, la destrucción de ciudades no es lo peor que puede pasar “gracias” a las armas de destrucción masiva. Después de una guerra nuclear, el mundo no quedará completamente destruido. Miles de grandes ciudades, miles de millones de personas permanecerán en el planeta y sólo un pequeño porcentaje de territorios perderán su condición de “habitables”. EN largo plazo El mundo entero estará amenazado por el llamado “invierno nuclear”. La detonación del arsenal nuclear del “club” podría provocar la liberación de suficiente sustancia (polvo, hollín, humo) a la atmósfera para “reducir” el brillo del sol. El sudario, que podría extenderse por todo el planeta, destruiría las cosechas durante varios años, provocando hambrunas y una inevitable disminución de la población. Ya ha habido un “año sin verano” en la historia, después de una gran erupción volcánica en 1816, por lo que el invierno nuclear parece más que posible. Nuevamente, dependiendo de cómo avance la guerra, podemos terminar con los siguientes tipos de cambio climático global:

• un enfriamiento de 1 grado pasará desapercibido;
• otoño nuclear: es posible un enfriamiento de 2 a 4 grados, pérdidas de cosechas y una mayor formación de huracanes;
• un análogo del "año sin verano", cuando la temperatura bajó significativamente, varios grados durante un año;
• Pequeña Edad del Hielo: las temperaturas pueden descender entre 30 y 40 grados durante un período de tiempo significativo y estarán acompañadas de la despoblación de varias zonas del norte y pérdidas de cosechas;
• edad de hielo - desarrollo de pequeños edad de hielo cuando la reflexión rayos de sol desde la superficie se puede llegar a cierto punto crítico y la temperatura seguirá bajando, la única diferencia es la temperatura;
• El enfriamiento irreversible es una versión muy triste de la Edad del Hielo que, bajo la influencia de muchos factores, convertirá la Tierra en un nuevo planeta.

La teoría del invierno nuclear ha sido criticada constantemente y sus implicaciones parecen un poco exageradas. Sin embargo, no hay necesidad de dudar de su inevitable ofensiva en cualquier conflicto global que implique el uso de bombas de hidrógeno.

La Guerra Fría quedó atrás hace mucho y, por lo tanto, la histeria nuclear sólo puede verse en viejas películas de Hollywood y en las portadas de revistas y cómics raros. A pesar de esto, podemos estar al borde de un conflicto nuclear, aunque pequeño, pero grave. Todo esto gracias al amante de los cohetes y héroe de la lucha contra las ambiciones imperialistas estadounidenses: Kim Jong-un. La bomba de hidrógeno de la RPDC sigue siendo un objeto hipotético; sólo pruebas indirectas hablan de su existencia. Por supuesto, el gobierno de Corea del Norte informa constantemente que han logrado fabricar nuevas bombas, pero nadie las ha visto en vivo todavía. Naturalmente, los Estados Unidos y sus aliados, Japón y Corea del Sur, están un poco más preocupados por la presencia, incluso hipotética, de tales armas en la RPDC. La realidad es que en este momento la RPDC no tiene suficiente tecnología para atacar con éxito a Estados Unidos, lo que anuncian al mundo entero cada año. Incluso un ataque contra el vecino Japón o el Sur puede no tener mucho éxito, en todo caso, pero cada año crece el peligro de un nuevo conflicto en la Península de Corea.

BOMBA DE HIDRÓGENO, arma de gran poder destructivo (del orden de megatones en equivalente de TNT), cuyo principio de funcionamiento se basa en la reacción de fusión termonuclear de núcleos ligeros. La fuente de energía de la explosión son procesos similares a los que ocurren en el Sol y otras estrellas.

En 1961 se produjo la explosión de una bomba de hidrógeno más potente jamás vivida.

La mañana del 30 de octubre a las 11:32 horas. Sobre Novaya Zemlya, en la zona de la bahía de Mityushi, a una altitud de 4000 m sobre la superficie terrestre, explotó una bomba de hidrógeno con una capacidad de 50 millones de toneladas de TNT.

unión soviética Probó el dispositivo termonuclear más potente de la historia. Incluso en la versión "media" (y la potencia máxima de dicha bomba es de 100 megatones), la energía de la explosión fue diez veces mayor que la potencia total de todos los explosivos utilizados por todas las partes beligerantes durante la Segunda Guerra Mundial (incluida la atómica). bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki). La onda expansiva de la explosión dio la vuelta al mundo tres veces, la primera vez en 36 horas y 27 minutos.

El destello de luz fue tan brillante que, a pesar de la continua nubosidad, era visible incluso desde el puesto de mando en el pueblo de Belushya Guba (a casi 200 km del epicentro de la explosión). La nube en forma de hongo creció hasta una altura de 67 km. En el momento de la explosión, mientras la bomba caía lentamente en un enorme paracaídas desde una altura de 10.500 metros hasta el punto de detonación calculado, el avión de transporte Tu-95 con la tripulación y su comandante, el mayor Andrei Egorovich Durnovtsev, ya se encontraba en el lugar. zona segura. El comandante regresaba a su aeródromo como teniente coronel, héroe de la Unión Soviética. En un pueblo abandonado, a 400 kilómetros del epicentro, fueron destruidos. casas de madera, y las de piedra perdieron sus techos, ventanas y puertas. A muchos cientos de kilómetros del lugar de la prueba, como resultado de la explosión, las condiciones para el paso de las ondas de radio cambiaron durante casi una hora y las comunicaciones por radio se detuvieron.

La bomba fue desarrollada por V.B. Adamskiy, Yu.N. Smirnov, A.D. Sajarov, Yu.N. Babaev y Yu.A. Trutnev (por el cual Sajarov recibió la tercera medalla del Héroe del Trabajo Socialista). La masa del "dispositivo" era de 26 toneladas; para transportarlo y lanzarlo se utilizó un bombardero estratégico Tu-95 especialmente modificado.

La "superbomba", como la llamó A. Sajarov, no cabía en el compartimento de bombas del avión (tenía una longitud de 8 metros y un diámetro de unos 2 metros), por lo que se cortó la parte no motora del fuselaje y se montó uno especial mecanismo de elevación y un dispositivo para colocar una bomba; al mismo tiempo, durante el vuelo todavía sobresalía más de la mitad. Todo el cuerpo del avión, incluso las palas de sus hélices, estaba cubierto con una pintura blanca especial que lo protegía del destello de luz durante una explosión. La carrocería del avión laboratorio que lo acompañaba estaba cubierta con la misma pintura.

Los resultados de la explosión de la carga, que en Occidente recibió el nombre de “Bomba Zar”, fueron impresionantes:

* El “hongo” nuclear de la explosión se elevó a una altura de 64 km; el diámetro de su casquete alcanzó los 40 kilómetros.

La bola de fuego de la explosión llegó al suelo y casi alcanzó la altura del lanzamiento de la bomba (es decir, el radio de la bola de fuego de la explosión fue de aproximadamente 4,5 kilómetros).

* La radiación provocó quemaduras de tercer grado a una distancia de hasta cien kilómetros.

* En el pico de radiación, la explosión alcanzó el 1% de energía solar.

* La onda expansiva resultante de la explosión dio tres vueltas al mundo.

* La ionización de la atmósfera provocó interferencias de radio incluso a cientos de kilómetros del lugar de la prueba durante una hora.

* Los testigos sintieron el impacto y pudieron describir la explosión a una distancia de miles de kilómetros del epicentro. Además, la onda de choque conservó hasta cierto punto su poder destructivo a una distancia de miles de kilómetros del epicentro.

* La onda acústica llegó a la isla Dixon, donde la onda expansiva rompió las ventanas de las casas.

El resultado político de esta prueba fue la demostración por parte de la Unión Soviética de su posesión de armas ilimitadas de destrucción masiva: el megatonelaje máximo de una bomba probada por los Estados Unidos en ese momento era cuatro veces menor que el de la Bomba del Zar. De hecho, aumentar la potencia de una bomba de hidrógeno se logra simplemente aumentando la masa del material de trabajo, por lo que, en principio, no existen factores que impidan la creación de una bomba de hidrógeno de 100 o 500 megatones. (De hecho, la Bomba Zar fue diseñada para un equivalente de 100 megatones; la potencia de explosión prevista se redujo a la mitad, según Jruschov, “para no romper todos los cristales de Moscú”). Con esta prueba, la Unión Soviética demostró la capacidad de crear una bomba de hidrógeno de cualquier potencia y un medio para llevar la bomba al punto de detonación.

Reacciones termonucleares. El interior del Sol contiene una cantidad gigantesca de hidrógeno, que se encuentra en un estado de compresión ultraalta a una temperatura de aprox. 15.000.000 K. A temperaturas y densidades de plasma tan altas, los núcleos de hidrógeno experimentan constantes colisiones entre sí, algunas de las cuales terminan en su fusión y, en última instancia, en la formación de núcleos de helio más pesados. Estas reacciones, llamadas fusión termonuclear, van acompañadas de la liberación de enormes cantidades de energía. Según las leyes de la física, la liberación de energía durante la fusión termonuclear se debe al hecho de que durante la formación de un núcleo más pesado, parte de la masa de los núcleos ligeros incluidos en su composición se convierte en una cantidad colosal de energía. Por eso el Sol, al tener una masa gigantesca, pierde cada día aprox. 100 mil millones de toneladas de materia y libera energía, gracias a la cual la vida en la Tierra se hizo posible.

Isótopos de hidrógeno. El átomo de hidrógeno es el más simple de todos los átomos existentes. Está formado por un protón, que es su núcleo, alrededor del cual gira un solo electrón. Estudios cuidadosos del agua (H 2 O) han demostrado que contiene cantidades insignificantes de agua "pesada" que contiene el "isótopo pesado" de hidrógeno: deuterio (2 H). El núcleo de deuterio consta de un protón y un neutrón, una partícula neutra con una masa cercana a la de un protón.

Hay un tercer isótopo de hidrógeno: el tritio, cuyo núcleo contiene un protón y dos neutrones. El tritio es inestable y sufre una desintegración radiactiva espontánea, convirtiéndose en un isótopo de helio. Se han encontrado trazas de tritio en la atmósfera terrestre, donde se forma como resultado de la interacción de los rayos cósmicos con las moléculas de gas que forman el aire. Se obtiene tritio artificialmente V reactor nuclear, irradiando el isótopo de litio-6 con un flujo de neutrones.

Desarrollo de la bomba de hidrógeno. El análisis teórico preliminar mostró que la fusión termonuclear se logra más fácilmente en una mezcla de deuterio y tritio. Tomando esto como base, a principios de 1950 los científicos estadounidenses comenzaron a implementar un proyecto para crear una bomba de hidrógeno (HB). Las primeras pruebas de un modelo de dispositivo nuclear se llevaron a cabo en el polígono de pruebas de Enewetak en la primavera de 1951; La fusión termonuclear fue sólo parcial. Se logró un éxito significativo el 1 de noviembre de 1951 al probar un dispositivo nuclear masivo, cuyo poder de explosión era 4? Equivalente a 8 Mt de TNT.

La primera bomba aérea de hidrógeno fue detonada en la URSS el 12 de agosto de 1953, y el 1 de marzo de 1954, los estadounidenses detonaron una bomba aérea más poderosa (aproximadamente 15 Mt) en el atolón de Bikini. Desde entonces, ambas potencias han llevado a cabo explosiones de armas avanzadas de megatones.

La explosión en el atolón Bikini estuvo acompañada de la liberación de una gran cantidad de sustancias radiactivas. Algunos de ellos cayeron a cientos de kilómetros del lugar de la explosión en el pesquero japonés "Lucky Dragon", mientras que otros cubrieron la isla de Rongelap. Dado que la fusión termonuclear produce helio estable, la radiactividad de la explosión de una bomba de hidrógeno puro no debería ser mayor que la de un detonador atómico de una reacción termonuclear. Sin embargo, en el caso que nos ocupa, la lluvia radiactiva prevista y real difería significativamente en cantidad y composición.

El mecanismo de acción de una bomba de hidrógeno. La secuencia de procesos que ocurren durante la explosión de una bomba de hidrógeno se puede representar de la siguiente manera. Primero, la carga iniciadora de la reacción termonuclear (una pequeña bomba atómica) ubicada dentro de la capa HB explota, lo que produce un destello de neutrones y crea la alta temperatura necesaria para iniciar la fusión termonuclear. Los neutrones bombardean un inserto hecho de deuteruro de litio, un compuesto de deuterio con litio (se utiliza un isótopo de litio con número de masa 6). El litio-6 se divide en helio y tritio bajo la influencia de neutrones. Así, la mecha atómica crea los materiales necesarios para la síntesis directamente en la propia bomba.

Luego comienza una reacción termonuclear en una mezcla de deuterio y tritio, la temperatura dentro de la bomba aumenta rápidamente, involucrando cada vez más hidrógeno en la síntesis. Con un aumento adicional de la temperatura podría comenzar una reacción entre núcleos de deuterio, característica de una bomba de hidrógeno puro. Todas las reacciones, por supuesto, ocurren tan rápidamente que se perciben como instantáneas.

Fisión, fusión, fisión (superbomba). De hecho, en una bomba, la secuencia de procesos descritos anteriormente termina en la etapa de reacción del deuterio con tritio. Además, los diseñadores de las bombas optaron por no utilizar la fusión nuclear, sino la fisión nuclear. La fusión de núcleos de deuterio y tritio produce helio y neutrones rápidos, cuya energía es lo suficientemente alta como para provocar la fisión nuclear del uranio-238 (el principal isótopo del uranio, mucho más barato que el uranio-235 utilizado en las bombas atómicas convencionales). Los neutrones rápidos dividen los átomos de la capa de uranio de la superbomba. La fisión de una tonelada de uranio genera una energía equivalente a 18 Mt. La energía no sólo se destina a explosiones y generación de calor. Cada núcleo de uranio se divide en dos “fragmentos” altamente radiactivos. Los productos de fisión incluyen 36 diferentes. elementos quimicos y casi 200 isótopos radiactivos. Todo esto constituye la lluvia radioactiva que acompaña a las explosiones de superbombas.

Gracias al diseño único y al mecanismo de acción descrito, las armas de este tipo pueden hacerse tan poderosas como se desee. Es mucho más barato que las bombas atómicas del mismo poder.

Armas termonucleares (bomba de hidrógeno)- un tipo de arma nuclear, cuyo poder destructivo se basa en el uso de la energía de la reacción de fusión nuclear de elementos ligeros en otros más pesados ​​(por ejemplo, la síntesis de un núcleo de un átomo de helio a partir de dos núcleos de deuterio átomos), que libera energía.

Descripción general [ | ]

Se puede construir un dispositivo explosivo termonuclear utilizando deuterio líquido o deuterio gaseoso comprimido. Pero la aparición de armas termonucleares sólo fue posible gracias a un tipo de hidruro de litio: el deuteruro de litio-6. Se trata de una combinación de un isótopo pesado de hidrógeno, el deuterio, y un isótopo de litio con un número másico de 6.

El deuteruro de litio-6 es un sólido que permite almacenar deuterio (cuyo estado habitual es en condiciones normales- gas) en condiciones normales y, además, su segundo componente, el litio-6, es la materia prima para producir el isótopo más escaso del hidrógeno, el tritio. En realidad, 6 Li es la única fuente industrial de tritio:

(\displaystyle ()_(3)^(6)\mathrm (Li) +()_(0)^(1)n\to ()_(1)^(3)\mathrm (H) +() _(2)^(4)\mathrm (Él) +E_(1).) La misma reacción ocurre en el deuteruro de litio-6 en un dispositivo termonuclear cuando se irradia con neutrones rápidos; energía liberada mi 1 = 4,784 MeV La misma reacción ocurre en el deuteruro de litio-6 en un dispositivo termonuclear cuando se irradia con neutrones rápidos; energía liberada. El tritio resultante (3H) luego reacciona con el deuterio, liberando energía.:

1 3 H + 1 2 H → 2 4 H e + 0 1 n + E 2 , (\displaystyle ()_(1)^(3)\mathrm (H) +()_(1)^(2)\ mathrm (H) \to ()_(2)^(4)\mathrm (He) +()_(0)^(1)n+E_(2),)

Además, se produce un neutrón con una energía cinética de al menos 14,1 MeV, que puede iniciar nuevamente la primera reacción en otro núcleo de litio-6, provocar la fisión de núcleos pesados ​​de uranio o plutonio en una capa o desencadenarse con la emisión de varios neutrones más rápidos. Las primeras municiones termonucleares estadounidenses también utilizaban deuteruro de litio natural, que contiene principalmente el isótopo de litio con número de masa 7. También sirve como fuente de tritio, pero para ello los neutrones que participan en la reacción deben tener una energía de 10 MeV o superior: reacción norte Las primeras municiones termonucleares estadounidenses también utilizaban deuteruro de litio natural, que contiene principalmente el isótopo de litio con número de masa 7. También sirve como fuente de tritio, pero para ello los neutrones que participan en la reacción deben tener una energía de 10 MeV o superior: reacción+ 7 Li → 3 H + 4 Él +− 2,467 MeV

Es endotérmico, absorbiendo energía.

Una bomba termonuclear que funciona según el principio de Teller-Ulam consta de dos etapas: un gatillo y un recipiente con combustible termonuclear.

La bomba de hidrógeno más grande jamás detonada es la Tsar Bomba soviética de 58 megatones, detonada el 30 de octubre de 1961 en el polígono de pruebas del archipiélago de Novaya Zemlya. Más tarde, Nikita Khrushchev bromeó públicamente diciendo que el plan original era detonar una bomba de 100 megatones, pero que la carga se redujo “para no romper todos los cristales de Moscú”. Estructuralmente, la bomba fue diseñada para 100 megatones, y esta potencia podría lograrse reemplazando el plomo por uranio. La bomba fue detonada a una altitud de 4.000 metros sobre el polígono de Nueva Zembla. La onda expansiva tras la explosión dio la vuelta al mundo tres veces. A pesar de la prueba exitosa, la bomba no entró en servicio; Sin embargo, la creación y prueba de la superbomba fue de gran importancia política, demostrando que la URSS había resuelto el problema de alcanzar prácticamente cualquier nivel de megatonelaje en su arsenal nuclear.

EE.UU [ | ]

La idea de una bomba activada por fusión carga atómica, fue propuesto por Enrico Fermi a su colega Edward Teller en el otoño de 1941, al comienzo del Proyecto Manhattan. Teller dedicó gran parte de su trabajo durante el Proyecto Manhattan a trabajar en el proyecto de la bomba de fusión, descuidando un poco la bomba atómica en sí. Su enfoque en las dificultades y la posición de "abogado del diablo" en las discusiones sobre problemas obligaron a Oppenheimer a llevar a Teller y otros físicos "problemáticos" a una vía muerta.

Los primeros pasos importantes y conceptuales hacia la implementación del proyecto de síntesis los dio el colaborador de Teller, Stanislav Ulam. Para iniciar la fusión termonuclear, Ulam propuso comprimir el combustible termonuclear antes de calentarlo, utilizando factores de la reacción de fisión primaria y también colocar la carga termonuclear separada del componente nuclear primario de la bomba. Estas propuestas permitieron llevar el desarrollo de armas termonucleares a un nivel práctico. En base a esto, Teller propuso que los rayos X y gamma generados por la explosión primaria podrían transferir suficiente energía al componente secundario, ubicado en una capa común con el primario, para llevar a cabo una implosión (compresión) suficiente para iniciar una reacción termonuclear. . Teller y sus partidarios y oponentes discutieron más tarde la contribución de Ulam a la teoría subyacente a este mecanismo.

Explosión "jorge"

En 1951, se llevaron a cabo una serie de pruebas bajo el nombre general de Operación Invernadero, durante las cuales se resolvieron cuestiones de miniaturización de cargas nucleares y aumento de su potencia. Una de las pruebas de esta serie fue una explosión con el nombre en código "George", en la que se detonó un dispositivo experimental, que era una carga nuclear en forma de toro con una pequeña cantidad de hidrógeno líquido colocada en el centro. La mayor parte de la potencia de explosión se obtuvo precisamente gracias a la fusión del hidrógeno, lo que confirmó en la práctica el concepto general de dispositivos de dos etapas.

"Evie Mike"

Pronto, el desarrollo de armas termonucleares en los Estados Unidos se dirigió hacia la miniaturización del diseño Teller-Ulam, que podría equiparse con misiles balísticos intercontinentales (ICBM) y misiles balísticos lanzados desde submarinos (SLBM). En 1960, se adoptaron las ojivas de clase megatón W47, desplegadas en submarinos equipados con misiles balísticos Polaris. Las ojivas tenían una masa de 320 kg y un diámetro de 50 cm. Pruebas posteriores demostraron la baja fiabilidad de las ojivas instaladas en los misiles Polaris y la necesidad de modificarlas. A mediados de la década de 1970, la miniaturización de nuevas versiones de las ojivas Teller-Ulam hizo posible colocar 10 o más ojivas en las dimensiones de un misil con ojivas múltiples (MIRV).

URSS [ | ]

Corea del Norte [ | ]

En diciembre, KCNA distribuyó una declaración del líder norcoreano Kim Jong-un, en la que informaba que Pyongyang tenía su propia bomba de hidrógeno.

BOMBA DE HIDRÓGENO
un arma de gran poder destructivo (del orden de megatones en equivalente de TNT), cuyo principio de funcionamiento se basa en la reacción de fusión termonuclear de núcleos ligeros. La fuente de energía de la explosión son procesos similares a los que ocurren en el Sol y otras estrellas.
Reacciones termonucleares. El interior del Sol contiene una cantidad gigantesca de hidrógeno, que se encuentra en un estado de compresión ultraalta a una temperatura de aprox. 15.000.000 K. A temperaturas y densidades de plasma tan altas, los núcleos de hidrógeno experimentan constantes colisiones entre sí, algunas de las cuales terminan en su fusión y, en última instancia, en la formación de núcleos de helio más pesados. Estas reacciones, llamadas fusión termonuclear, van acompañadas de la liberación de enormes cantidades de energía. Según las leyes de la física, la liberación de energía durante la fusión termonuclear se debe al hecho de que durante la formación de un núcleo más pesado, parte de la masa de los núcleos ligeros incluidos en su composición se convierte en una cantidad colosal de energía. Por eso el Sol, al tener una masa gigantesca, pierde cada día aprox. 100 mil millones de toneladas de materia y libera energía, gracias a la cual la vida en la Tierra se hizo posible.
Isótopos de hidrógeno. El átomo de hidrógeno es el más simple de todos los átomos existentes. Está formado por un protón, que es su núcleo, alrededor del cual gira un solo electrón. Estudios cuidadosos del agua (H2O) han demostrado que contiene cantidades insignificantes de agua "pesada" que contiene el "isótopo pesado" de hidrógeno: deuterio (2H). El núcleo de deuterio consta de un protón y un neutrón, una partícula neutra con una masa cercana a la de un protón. Hay un tercer isótopo de hidrógeno: el tritio, cuyo núcleo contiene un protón y dos neutrones. El tritio es inestable y sufre una desintegración radiactiva espontánea, convirtiéndose en un isótopo de helio. Se han encontrado trazas de tritio en la atmósfera terrestre, donde se forma como resultado de la interacción de los rayos cósmicos con las moléculas de gas que forman el aire. El tritio se produce artificialmente en un reactor nuclear irradiando el isótopo de litio-6 con una corriente de neutrones.
Desarrollo de la bomba de hidrógeno. El análisis teórico preliminar mostró que la fusión termonuclear se logra más fácilmente en una mezcla de deuterio y tritio.
Tomando esto como base, a principios de 1950 los científicos estadounidenses comenzaron a implementar un proyecto para crear una bomba de hidrógeno (HB). Las primeras pruebas de un modelo de dispositivo nuclear se llevaron a cabo en el polígono de pruebas de Enewetak en la primavera de 1951; La fusión termonuclear fue sólo parcial. El 1 de noviembre de 1951 se logró un éxito significativo durante las pruebas de un dispositivo nuclear masivo, cuya potencia de explosión fue de 4e8 Mt en equivalente de TNT. La primera bomba aérea de hidrógeno fue detonada en la URSS el 12 de agosto de 1953, y el 1 de marzo de 1954, los estadounidenses detonaron una bomba aérea más poderosa (aproximadamente 15 Mt) en el atolón de Bikini. Desde entonces, ambas potencias han llevado a cabo explosiones de armas avanzadas de megatones. La explosión en el atolón Bikini estuvo acompañada de la liberación de una gran cantidad de sustancias radiactivas. Algunos de ellos cayeron a cientos de kilómetros del lugar de la explosión en el pesquero japonés Lucky Dragon, mientras que otros cubrieron la isla de Rongelap. Dado que la fusión termonuclear produce helio estable, la radiactividad de la explosión de una bomba de hidrógeno puro no debería ser mayor que la de un detonador atómico de una reacción termonuclear. Sin embargo, en el caso que nos ocupa, la lluvia radiactiva prevista y real difería significativamente en cantidad y composición. La secuencia de procesos que ocurren durante la explosión de una bomba de hidrógeno se puede representar de la siguiente manera. Primero, la carga iniciadora de la reacción termonuclear (una pequeña bomba atómica) ubicada dentro de la capa NB explota, lo que produce un destello de neutrones y crea la alta temperatura necesaria para iniciar la fusión termonuclear. Los neutrones bombardean un inserto hecho de deuteruro de litio, un compuesto de deuterio con litio (se utiliza un isótopo de litio con número de masa 6). El litio-6 se divide en helio y tritio bajo la influencia de neutrones. Así, la mecha atómica crea los materiales necesarios para la síntesis directamente en la propia bomba. Luego comienza una reacción termonuclear en una mezcla de deuterio y tritio, la temperatura dentro de la bomba aumenta rápidamente, involucrando cada vez más hidrógeno en la síntesis. Con un aumento adicional de la temperatura podría comenzar una reacción entre núcleos de deuterio, característica de una bomba de hidrógeno puro. Todas las reacciones, por supuesto, ocurren tan rápidamente que se perciben como instantáneas.
Fisión, fusión, fisión (superbomba). De hecho, en una bomba, la secuencia de procesos descritos anteriormente termina en la etapa de reacción del deuterio con tritio. Además, los diseñadores de las bombas optaron por no utilizar la fusión nuclear, sino la fisión nuclear. La fusión de núcleos de deuterio y tritio produce helio y neutrones rápidos, cuya energía es lo suficientemente alta como para provocar la fisión nuclear del uranio-238 (el principal isótopo del uranio, mucho más barato que el uranio-235 utilizado en las bombas atómicas convencionales). Los neutrones rápidos dividen los átomos de la capa de uranio de la superbomba. La fisión de una tonelada de uranio genera una energía equivalente a 18 Mt. La energía no sólo se destina a explosiones y generación de calor. Cada núcleo de uranio se divide en dos "fragmentos" altamente radiactivos. Los productos de fisión incluyen 36 elementos químicos diferentes y casi 200 isótopos radiactivos. Todo esto constituye la lluvia radioactiva que acompaña a las explosiones de superbombas. Gracias al diseño único y al mecanismo de acción descrito, las armas de este tipo pueden hacerse tan poderosas como se desee. Es mucho más barato que las bombas atómicas del mismo poder.
Consecuencias de la explosión. Onda de choque y efecto térmico. El impacto directo (primario) de la explosión de una superbomba es triple. El impacto directo más evidente es una onda expansiva de enorme intensidad. La fuerza de su impacto, dependiendo de la potencia de la bomba, la altura de la explosión sobre la superficie de la tierra y la naturaleza del terreno, disminuye con la distancia al epicentro de la explosión. El impacto térmico de una explosión está determinado por los mismos factores, pero también depende de la transparencia del aire: la niebla reduce drásticamente la distancia a la que un destello térmico puede causar quemaduras graves. Según los cálculos, durante la explosión en la atmósfera de una bomba de 20 megatones, las personas seguirán vivas en el 50% de los casos si 1) se refugian en un refugio subterráneo de hormigón armado a una distancia de aproximadamente 8 km del epicentro de la explosión. explosión (E), 2) se encuentran en edificios urbanos normales a una distancia de aprox. 15 km de EV, 3) se encontraron en lugar abierto a una distancia de aprox. A 20 km de vehículos eléctricos. En condiciones de mala visibilidad y a una distancia de al menos 25 km, si la atmósfera está despejada, para las personas que se encuentran en áreas abiertas, la probabilidad de supervivencia aumenta rápidamente con la distancia al epicentro; a una distancia de 32 km su valor calculado es más del 90%. La superficie en la que la radiación penetrante generada durante una explosión causa la muerte es relativamente pequeña, incluso en el caso de una superbomba de gran potencia.
Bola de fuego. Dependiendo de la composición y la masa del material inflamable involucrado en la bola de fuego, se pueden formar gigantescas tormentas de fuego autosostenidas que duran muchas horas. Sin embargo, la consecuencia más peligrosa (aunque secundaria) de la explosión es contaminación radiactiva ambiente.
Polvillo radiactivo. Cómo se forman.
Cuando una bomba explota, la bola de fuego resultante se llena con una gran cantidad de partículas radiactivas. Normalmente, estas partículas son tan pequeñas que una vez que alcanzan la atmósfera superior, pueden permanecer allí durante mucho tiempo. Pero si una bola de fuego entra en contacto con la superficie de la Tierra, convierte todo lo que hay en ella en polvo y cenizas calientes y los arrastra hasta formar un tornado de fuego. En un torbellino de llamas, se mezclan y se unen a partículas radiactivas. El polvo radiactivo, excepto el más grande, no se deposita inmediatamente. El polvo más fino es arrastrado por la nube resultante y cae gradualmente a medida que se mueve con el viento. Directamente en el lugar de la explosión, la lluvia radioactiva puede ser extremadamente intensa, principalmente polvo de gran tamaño que se deposita en el suelo. A cientos de kilómetros del lugar de la explosión y a mayores distancias, pequeñas pero aún visibles partículas de ceniza caen al suelo. A menudo forman una capa similar a la nieve caída, mortal para cualquiera que se encuentre cerca. Incluso las partículas más pequeñas e invisibles, antes de depositarse en la tierra, pueden vagar en la atmósfera durante meses e incluso años, dando muchas vueltas al mundo. Cuando caen, su radiactividad se debilita significativamente. La radiación más peligrosa sigue siendo el estroncio-90, con una vida media de 28 años. Su pérdida se observa claramente en todo el mundo. Cuando se posa en las hojas y el pasto, ingresa a las cadenas alimentarias que incluyen a los humanos. Como consecuencia de esto, se han encontrado cantidades notables, aunque todavía no peligrosas, de estroncio-90 en los huesos de los residentes de la mayoría de los países. La acumulación de estroncio-90 en los huesos humanos es muy peligrosa a largo plazo, ya que conduce a la formación de tumores óseos malignos.
Contaminación a largo plazo de la zona con lluvia radiactiva. En caso de hostilidades, el uso de una bomba de hidrógeno provocará inmediatamente una contaminación radiactiva de una zona en un radio de aprox. A 100 km del epicentro de la explosión. Si explota una superbomba, se contaminará una superficie de decenas de miles de kilómetros cuadrados. Un área de destrucción tan grande con una sola bomba la convierte en un tipo de arma completamente nueva. Incluso si la superbomba no da en el blanco, es decir. no golpeará el objeto con efectos térmicos de choque, la radiación penetrante y la lluvia radiactiva que acompañan a la explosión harán que el espacio circundante sea inhabitable. Estas precipitaciones pueden durar muchos días, semanas e incluso meses. Dependiendo de su cantidad, la intensidad de la radiación puede alcanzar niveles mortales. Un número relativamente pequeño de superbombas es suficiente para cubrir completamente país grande una capa de polvo radiactivo que es mortal para todos los seres vivos. Así, la creación de la superbomba marcó el comienzo de una era en la que fue posible hacer inhabitables continentes enteros. Incluso mucho después de que cese la exposición directa a la lluvia radioactiva, el peligro debido a la alta radiotoxicidad de isótopos como el estroncio-90 persistirá. Con los alimentos cultivados en suelos contaminados con este isótopo, la radiactividad entrará en el cuerpo humano.
Ver también
Fusión nuclear;
ARMAS NUCLEARES;
GUERRA NUCLEAR.
LITERATURA
Efecto de las armas nucleares. M., 1960 Explosión nuclear en el espacio, en la tierra y bajo tierra. Moscú, 1970.

Enciclopedia de Collier. - Sociedad Abierta. 2000 .

Vea qué es una “BOMBA DE HIDRÓGENO” en otros diccionarios:

Nombre obsoleto para una bomba nuclear de gran poder destructivo, cuya acción se basa en el aprovechamiento de la energía liberada durante la reacción de fusión de núcleos ligeros (ver Reacciones termonucleares). La primera bomba de hidrógeno fue probada en la URSS (1953)... Gran diccionario enciclopédico

El arma termonuclear es un tipo de arma de destrucción masiva, cuyo poder destructivo se basa en el uso de la energía de la reacción de fusión nuclear de elementos ligeros en otros más pesados ​​(por ejemplo, la síntesis de dos núcleos de deuterio (hidrógeno pesado). ) átomos en uno ... ... Wikipedia

Bomba nuclear de gran poder destructivo, cuya acción se basa en el aprovechamiento de la energía liberada durante la reacción de fusión de núcleos ligeros (ver Reacciones termonucleares). La primera carga termonuclear (3 Mt de potencia) fue detonada el 1 de noviembre de 1952 en Estados Unidos.…… … Diccionario enciclopédico

bomba de hidrógeno- vandenilinė bomba statusas T sritis chemija apibrėžtis Termobranduolinė bomba, kurios užtaisas – deuteris ir tritis. atitikmenys: inglés. bomba H; bomba de hidrógeno rus. bomba de hidrógeno ryšiai: sinonimas – H bomba… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

bomba de hidrógeno- vandenilinė bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. bomba de hidrógeno vok. Wasserstoffbombe, f rus. bomba de hidrógeno, f pranc. bomba de hidrógeno, f … Fizikos terminų žodynas

bomba de hidrógeno- vandenilinė bomba statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Bomba, kurios branduolinis užtaisas – vandenilio izotopai: deuteris ir tritis. atitikmenys: inglés. bomba H; bomba de hidrógeno vok. Wasserstoffbombe, f rus. bomba de hidrógeno, f... Ecologijos terminų aiškinamasis žodynas

Una bomba explosiva con gran poder destructivo. Acción V. b. Basado en una reacción termonuclear. Ver armas nucleares... Gran enciclopedia soviética