Вибух водневої бомби у воді. Принцип роботи водневої бомби

Атомна бомба та воднева бомби є потужною зброєю, яка використовує ядерні реакції як джерело вибухової енергії. Вчені вперше розробили технологію ядерної зброї під час Другої світової війни.

Атомні бомби у реальній війні використовувалися лише двічі, і обидва рази Сполученими Штатами проти Японії наприкінці Другої світової війни. Після війни був період поширення ядерної зброї, а під час «холодної війни» Сполучені Штати та Радянський Союз боролися за панування у глобальній гонці ядерних озброєнь.

Що таке воднева бомба, як вона влаштована, принцип дії термоядерного заряду і коли проведено перші випробування в СРСР написано нижче.

Як влаштовано атомну бомбу

Після того, як у Берліні, 1938 року, німецькі фізики Отто Хан, Ліза Мейтнер і Фріц Штрассман відкрили явище ядерного поділу, з'явилася можливість створення зброї надзвичайної потужності.

Коли атом радіоактивного матеріалу розщеплюється більш легкі атоми, відбувається раптове, потужне вивільнення енергії.

Відкриття ядерного поділу відкрило можливість використання ядерних технологій, включаючи зброю.

Атомна бомба - зброя, яка отримує свою вибухову енергію тільки від реакції розподілу.

Принцип дії водневої бомби або термоядерного заряду засновані на комбінації ядерного поділу та ядерного синтезу.

Ядерний синтез — ще один тип реакції, у якому легші атоми поєднуються для вивільнення енергії. Наприклад, в результаті реакції ядерного синтезу з атомів дейтерію та тритію утворюється атом гелію з вивільненням енергії.

Проект «Манхеттен»

Проект "Манхеттен" - кодова назва американського проекту з розробки практичної атомної бомби під час Другої світової війни. Проект «Манхеттен» розпочато як відповідь зусиллям німецьких учених, які працювали над зброєю, що використовує ядерну технологію, з 1930-х років.

28 грудня 1942 року президент Франклін Рузвельт санкціонував створення Манхеттенського проекту для об'єднання різних науковців та військових посадових осіб, які працюють над ядерними дослідженнями.

Більшість роботи було виконано в Лос-Аламосі, штат Нью-Мексико, під керівництвом фізика-теоретика Дж. Роберта Оппенгеймера.

16 липня 1945 року у віддаленому пустельному місці неподалік Аламогордо, штат Нью-Мексико, перша атомна бомба, еквівалентна за потужністю 20 кілотоннам тротилу, була успішно випробувана. Вибух водневої бомби створив величезну грибоподібну хмару заввишки близько 150 метрів і відкрив атомний вік.

Єдине фото першого у світі атомного вибуху, зроблене американським фізиком Джеком Аебі

Малюк та Товстун

Вчені з Лос-Аламосу розробили два різні типи атомних бомб до 1945 року — проект на основі урану під назвою «Малюк» та зброю на основі плутонію під назвою «Товстун».

У той час як війна в Європі закінчилася у квітні, бойові дії в Тихоокеанському регіоні продовжувалися між японськими військами та військами США.

Наприкінці липня президент Гаррі Трумен закликав до капітуляції Японії у Потсдамській декларації. Декларація обіцяла «швидке та повне знищення», якби Японія не здалася.

6 серпня 1945 року Сполучені Штати скинули свою першу атомну бомбу з бомбардувальника B-29 під назвою «Енола Гей» у японському місті Хіросіма.

Вибух «Малюка» відповідав 13 кілотоннам у тротиловому еквіваленті, зрівняв із землею п'ять квадратних миль міста та миттєво вбив 80 000 людей. Десятки тисяч людей пізніше помруть від радіаційного опромінення.

Японці продовжували боротися, і Сполучені Штати скинули другу атомну бомбу за три дні у місті Нагасакі. Вибух «Товстуна» вбив близько 40 000 людей.

Посилаючись на руйнівну силу «нової та найжорстокішої бомби», японський імператор Хірохіто оголосив про капітуляцію своєї країни 15 серпня, закінчивши Другу світову війну.

Холодна війна

У повоєнні роки Сполучені Штати були єдиною країною з ядерною зброєю. Спочатку у СРСР не вистачало наукових напрацювань та сировини для створення ядерних боєголовок.

Але завдяки зусиллям радянських учених, даним розвідки та виявленим регіональним джерелам урану в Східній Європі, 29 серпня 1949 року СРСР випробував свою першу ядерну бомбу. Улаштування водневої бомби розроблено академіком Сахаровим.

Від атомної зброї до термоядерної

Сполучені Штати відповіли в 1950 році запуском програми розробки більш досконалої термоядерної зброї. Почалися перегони озброєнь «холодної війни», а ядерні випробування та дослідження стали широкомасштабними цілями для кількох країн, особливо для Сполучених Штатів та Радянського Союзу.

цього року, США провели вибух термоядерної бомби потужністю 10 мегатонн у тротиловому еквіваленті

1955 рік - СРСР відповів своїм першим термоядерним випробуванням - всього лише 1,6 мегатонн. Але головні успіхи радянського ВПК були попереду. Тільки 1958 року СРСР випробував 36 ядерних бомб різного класу. Але ніщо з того, що випробував Радянський Союз, не зрівняється з Царем — бомбою.

Випробування та перший врив водневої бомби в СРСР

Вранці 30 жовтня 1961 року радянський бомбардувальник Ту-95 злетів із аеродрому Оленя на Кольському півострові на крайній півночі Росії.

Літак був спеціально зміненою версією, яка з'явилася в експлуатації кілька років тому — величезний чотиримоторний монстр, якому доручено носити радянський ядерний арсенал.

Модифікована версія ТУ-95 «Ведмідь» спеціально підготовлена ​​для першого випробування водневої Цар-бомби в СРСР.

Ту-95 ніс під собою величезну 58-мегатонну бомбу, пристрій занадто великий, щоб умістити всередині бомбового відсіку літака, де такі боєприпаси зазвичай перевозилися. Бомба довжиною 8 м мала діаметр близько 2,6 м і важила понад 27 тонн і в історії залишилася з ім'ям Цар-бомба - Tsar Bomba.

Цар-бомба була звичайної ядерної бомбою. Це був результат напружених зусиль вчених СРСР створити найпотужнішу ядерну зброю.

Туполєв досяг своєї цільової точки — Нова Земля, малонаселений архіпелаг у Баренцевому морі над замерзлими північними краями СРСР.

Цар Бомба вибухнула об 11:32 за київським часом. Результати випробування водневої бомби в СРСР продемонстрували весь букет факторів даного виду зброї. Перш, ніж відповісти на питання, що потужніша, атомна або воднева бомба, слід знати, що потужність останньої їх вимірюється мегатоннами, а в атомних - кілотоннами.

Світлове випромінювання

Миттєво бомба створила вогненну кулю завширшки сім кілометрів. Вогненна куля пульсувала від сили власної ударної хвилі. Спалах можна було побачити за тисячі кілометрів — на Алясці, Сибіру та Північній Європі.

Ударна хвиля

Наслідки вибуху водневої бомби в Новій Землі були катастрофічними. У селі Північний, приблизно за 55 км від Ground Zero, усі будинки були повністю зруйновані. Повідомлялося, що на радянській території за сотні кілометрів від зони вибуху було пошкоджено все — руйнувалися будинки, падали дахи, ушкоджувалися двері, руйнувалися вікна.

Радіус дії водневої бомби кілька сотень кілометрів.

Залежно від потужності заряду та вражаючих факторів.

Датчики реєстрували вибухову хвилю, що обернулася навколо Землі не один раз, не двічі, а тричі. Звукову хвилю зафіксували біля острова Діксон на відстані близько 800 км.

Електромагнітний імпульс

Більше години було порушено радіозв'язок у всій Арктиці.

Проникаюча радіація

Отримав дозу радіації екіпаж.

Радіоактивне зараження місцевості

Вибух Цар-бомби на Новій Землі виявився напрочуд «чистим». Випробувачі прибули до точки вибуху за дві години. Рівень радіації в цьому місці не становив великої небезпеки - не більше 1 мР/годину в радіусі всього 2-3 км. Причинами були особливості конструкції бомби та виконання вибуху на досить великій відстані від поверхні.

Теплове випромінювання

Незважаючи на те, що літак-носій, покритий особливою світло-і тепловідбивною фарбою, у момент підриву бомби пішов на відстань 45 км, він повернувся на базу зі значними термічними пошкодженнями обшивки. У незахищеної людини випромінювання викликало б опіки третього ступеня на відстані до 100 км.

	Гриб після вибуху видно на відстані 160 км, діаметр хмари в момент зйомки – 56 км.
	Спалах від вибуху Цар-бомби, близько 8 км у діаметрі

Принцип дії водневої бомби

Влаштування водневої бомби.

Первинний ступінь виконує роль вмикача – тригера. Реакція поділу плутонію в тригері ініціює термоядерну реакцію синтезу у вторинному ступені, коли температура всередині бомби миттєво досягає 300 мільйонів °С. Відбувається термоядерний вибух. Перше випробування водневої бомби шокувало світову спільноту своєю руйнівною силою.

Відео вибуху на ядерному полігоні

30 жовтня 1961 року на радянському ядерному полігоні Нової Землі прогримів найпотужніший вибух історія людства. Ядерний гриб піднявся на висоту 67 кілометрів, а діаметр «капелюшка» це гриба становив 95 кілометрів. Ударна хвиля тричі обійшла земну кулю (а вибуховою хвилею зносило дерев'яні споруди на відстані кількох сотень кілометрів від полігону). Спалах вибуху було видно з відстані тисячу кілометрів, незважаючи на те, що над Новою Землею висіла густа хмарність. Протягом майже години у всій Арктиці не працював радіозв'язок. Потужність вибуху за різними даними становила від 50 до 57 мегатонн (мільйонів тонн тротилу).

Втім, як пожартував Микита Сергійович Хрущов, потужність бомби не стали доводити до 100 мегатонн, тільки тому, що в цьому випадку в Москві вибило б усі шибки. Але в кожному жарті є частка жарту – спочатку планувалося підірвати саме 100-мегатонну бомбу. І вибух на Новій Землі переконливо довів, що створення бомби потужністю хоч у 100 мегатонн, хоч у 200 – цілком здійсненне завдання. Але й 50 мегатонн – це майже вдесятеро більше за потужність усіх боєприпасів, витрачених за всю Другу Світову війну всіма країнами - учасницями. До того ж, у разі випробування виробу потужністю в 100 мегатон від полігону на Новій Землі (та й від більшої частини цього острова) залишився б тільки оплавлений кратер. У Москві шибки, швидше за все, вціліли б, але в Мурманську могли й вилетіти.

Макет водневої бомби. Історико-меморіальний Музей ядерної зброї у Сарові

Пристрій підірваний на висоті 4200 метрів над рівнем моря 30 жовтня 1961 року увійшов в історію під ім'ям «Цар-Бомба». Ще одна неофіційна назва – «Кузькіна Мати». А офіційна назва цієї водневої бомби була не такою гучною – скромний виріб АН602. Військового значення ця чудо-зброя не мала – не в тоннах тротилового еквівалента, а у звичайних метричних тоннах «виріб» важив 26 тонн і його було б проблематично доставити до «адресату». Це була демонстрація сили – наочний доказ того, що Країні Рад під силу створити зброю масового знищення будь-якої потужності. Що ж змусило керівництво нашої країни піти на такий безпрецедентний крок? Зрозуміло, не що інше, як загострення відносин із Сполученими Штатами. Ще зовсім недавно здавалося, що США і Радянський Союз досягли взаєморозуміння з усіх питань - у вересні 1959 Хрущов відвідав США з офіційним візитом, планувався і візит у відповідь до Москви президента Дуайта Ейзенхауера. Але 1 травня 1960 року над радянською територією було збито американський літак-розвідник U-2. У квітні 1961 року американські спецслужби організували висадку на Кубу загонів добре підготовлених та навчених кубинських емігрантів у затоці Плайя-Хірон (ця авантюра завершилася переконливою перемогою Фіделя Кастро). У Європі великі держави було неможливо визначитися зі статусом Західного Берліна. У результаті, 13 серпня 1961 року столиця Німеччини виявилася перегородженою знаменитою Берлінською стіною. Нарешті, в тому 1961 США розмістили в Туреччині ракети PGM-19 «Юпітер» - європейська частина Росії (включаючи Москву) знаходилася в межах дальності дії цих ракет (роком пізніше Радянський Союз розмістить ракети на Кубі і почнеться знаменитий Карибський Криза). Це не кажучи вже про те, що паритету за кількістю ядерних зарядів та їх носіїв тоді між Радянським Союзом та Америкою тоді не було – 6 тисячам американських боєголовок ми могли протиставити лише триста. Отже, демонстрація термоядерної потужності була в ситуації, що склалася, зовсім не зайвою.

Радянський короткометражний фільм про випробування Цар-бомби

Існує популярний міф, що надбомбу розробили за наказом Хрущова все в тому ж 1961 в рекордно короткі терміни - всього за 112 днів. Насправді, розробку бомби вели з 1954 року. А в 1961 р. розробники просто довели вже наявні «виріб» до потрібної потужності. Паралельно КБ Туполєва займалося модернізацією літаків Ту-16 та Ту-95 під нову зброю. За початковими розрахунками вага бомби мала скласти не менше 40 тонн, але авіаконструктори пояснили ядерникам, що на даний момент носіїв для виробу з такою вагою немає і бути не може. Ядерники пообіцяли знизити вагу бомби до 20 тонн. Щоправда, і така вага і такі габарити вимагали повної обробки бомбових відсіків, кріплень, бомболюків.

Вибух водневої бомби

Робота над бомбою велася групою молодих фізиків-ядерників під керівництвом І.В. Курчатова. У цю групу входив і Андрій Сахаров, який на той час ще не думав про дисидентство. Більше того, він був одним із провідних розробників виробу.

Такої потужності вдалося досягти завдяки застосуванню багатоступінчастої конструкції – урановий заряд, потужністю у «всього» півтори мегатонни запускав ядерну реакцію в заряді другого ступеня, потужністю 50 мегатонн. Не змінюючи габаритів бомби можна було зробити її і триступінчастою (це вже за 100 мегатон). Теоретично – кількість зарядів щаблів може бути нічим не обмеженим. Конструкція бомби була унікальною для свого часу.

Хрущов квапив розробників – у жовтні у щойно побудованому Кремлівському Палаці З'їздів відривався XXII з'їзд КПРС і оголосити новину про найпотужніший вибух в історії людства треба було б саме з трибуни з'їзду. І 30 жовтня 30 жовтня 1961 року Хрущов отримав довгоочікувану телеграму за підписом міністра середнього машинобудування Є. П. Славського та Маршала Радянського Союзу К. С. Москаленка (керівників випробування):

"Москва. Кремль. Н. С. Хрущову.

Випробування на Новій Землі пройшло успішно. Безпека випробувачів та прилеглого населення забезпечена. Полігон та всі учасники виконали завдання Батьківщини. Повертаємось на з'їзд”.

Вибух Цар-Бомби майже відразу ж послужив благодатним ґрунтом для різноманітних міфів. Деякі з них поширювалися... офіційною печаткою. Так, наприклад, «Правда» називала «Цар-Бомбу» не інакше як учорашнім днем ​​атомної зброї та стверджувала, що зараз уже створено потужніші заряди. Не обійшлося і без чуток про самопідтримувану термоядерну реакцію в атмосфері. Зниження потужності вибуху, на думку деяких, було викликане страхом розколоти земну кору або викликати термоядерну реакцію в океанах.

Але, як би там не було, через рік, під час Карибської кризи США все ще мали переважну перевагу за кількістю ядерних зарядів. Але застосувати їх так і не наважилися.

Крім того, вважається, що цей мега-вибух допоміг зрушити з мертвої точки переговори про заборону ядерних випробувань у трьох середовищах, які велися в Женеві з кінця п'ятдесятих років. У 1959-60 всі ядерні держави, за винятком Франції, прийняли односторонню відмову від випробувань, доки тривають ці переговори. Але про причини, які змусили Радянський Союз не дотримуватися взятих на себе зобов'язань, ми говорили нижче. Після вибуху на Новій Землі переговори поновилися. І 10 жовтня 1963 року в Москві було підписано «Договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі та під водою». Поки цей Договір дотримується, радянська Цар-Бомба залишиться найпотужнішим вибуховим пристроєм у людській історії.

Сучасна комп'ютерна реконструкція

Геополітичні амбіції великих держав завжди веди до гонки озброєння. Розробка нових військових технологій давала тій чи іншій країні переваги над іншими. Так семимильними кроками людство підійшло до виникнення страшної зброї. ядерної бомби. З якої дати пішов звіт атомної ери, скільки країн нашої планети мають ядерний потенціал і в чому принципова відмінність водневої бомби від атомної? На ці та інші питання ви зможете знайти відповідь, прочитавши цю статтю.

Чим відрізняється воднева бомба від ядерної

Будь-яка ядерна зброя ґрунтується на внутрішньоядерній реакції, Потужність якої здатна майже миттєво знищити як велику кількість живої одиниці, так і техніку, і всілякі будівлі та споруди. Розглянемо класифікацію ядерних боєголовок, що знаходяться на озброєнні деяких країн:

• Ядерна (атомна) бомба.У процесі ядерної реакції та поділу плутонію та урану відбувається виділення енергії колосальних масштабів. Зазвичай в одному боєголовку знаходиться від двох зарядів плутонію однакової маси, які вибухають один від одного.
• Воднева (термоядерна) бомба.Енергія виділяється з урахуванням синтезу ядер водню (звідси пішла і назва). Інтенсивність ударної хвилі і кількість енергії, що виділяється, перевищує атомну в рази.

Що потужніше: ядерна чи воднева бомба?

Поки вчені ламали голову над тим, як пустити атомну енергію, отриману в процесі термоядерного синтезу водню в мирні цілі, військові вже провели не один десяток випробувань. З'ясувалося, що заряд у кілька мегатонн водневої бомби потужніші за атомну в тисячі разів. Навіть важко уявити, що було б із Хіросимою (та й із самою Японією), якби в кинутій на неї 20-кілотонній бомбі був водень.

Розглянемо потужну руйнівну силу, яка виходить при вибуху водневої бомби в 50 мегатонн.

• Вогненна куля: діаметр 4,5 -5 кілометра в діаметрі.
• Звукова хвиля: вибух можна почути, перебуваючи на відстані 800 кілометрів
• Енергія: від звільненої енергії людина може отримати опіки шкірного покриву, перебуваючи від епіцентру вибуху до 100 кілометрів.
• Ядерний гриб: висота понад 70 км заввишки, радіус шапки - близько 50 км.

Атомні бомби такої потужності ще жодного разу не підривали. Є показники бомби скинутої на Хіросіму в 1945 році, але своїми розмірами вона значно поступалася водневому розряду, описаному вище:

• Вогненна куля: діаметр близько 300 метрів.
• Ядерний грибОсі: висота 12 км, радіус шапки - близько 5 км.
• Енергіятемпература в центрі вибуху досягала 3000С°.

Нині на озброєнні ядерних держав стоять саме водневі бомби. Крім того, що вони випереджають за своїми характеристиками. малих братів», вони значно дешевші у виробництві.

Принцип дії водневої бомби

Розберемо покроково, етапи приведення в дію водневих бомб:

1. Детонація заряду. Заряд знаходиться у спеціальній оболонці. Після детонації йде викид нейтронів і створюється висока температура, необхідна початку ядерного синтезу у головному заряді.
2. Розщеплення літію. Під впливом нейтронів, літій розщеплюється на гелій та тритій.
3. Термоядерний синтез. Тритій і гелій запускають термоядерну реакцію, внаслідок чого процес вступає водень, і температура всередині заряду миттєво зростає. Відбувається термоядерний вибух.

Принцип дії атомної бомби

1. Детонація заряду. В оболонці бомби є кілька ізотопів (уран, плутоній тощо), які поле детонації розпадаються і захоплюють нейтрони.
2. Лавиноподібний процес. Руйнування одного атома, ініціюють до розпаду ще кількох атомів. Йде ланцюговий процес, який спричиняє руйнування великої кількості ядер.
3. Ядерна реакція. За дуже короткий час усі частини бомби утворюють одне ціле, і маса заряду починає перевищувати критичну масу. Звільняється величезна кількість енергії, після чого відбувається вибух.

Небезпека ядерної війни

Ще в середині минулого століття небезпека ядерної війни була малоймовірною. У своєму арсеналі атомну зброю мали дві країни – СРСР та США. Лідери двох супердержав чудово розуміли небезпеку застосування зброї масової поразки, і гонка озброєнь велася, швидше за все, як протистояння, що «змагається».

Безумовно напружені моменти щодо держав були, але здоровий глузд завжди брав гору над амбіціями.

Ситуація змінилася наприкінці ХХ століття. «Ядерною палицею» заволоділи не лише розвинені країни західної Європи, а й представники Азії.

Але, як ви напевно знаєте, « ядерний клуб» складається із 10 країн. Неофіційно вважається, що ядерні боєголовки має Ізраїль, і, можливо, Іран. Хоча останні після накладання на них економічних санкцій відмовилися від розвитку ядерної програми.

Після виникнення першої атомної бомби, вчені СРСР та США почали думати про зброю, яка б не несла таких великих руйнувань та зараження територій противника, а цілеспрямовано діяла на організм людини. Виникла ідея про створення нейтронної бомби.

Принцип дії полягає в взаємодії нейтронного потоку з живою плоттю та військовою технікою. Утворені радіоактивніші ізотопи моментально знищують людину, а танки, транспортери та іншу зброю на короткий час стають джерелами сильного випромінювання.

Нейтронна бомба вибухає з відривом 200 метрів рівня землі, і особливо ефективна при танкової атаці противника. Броня військової техніки завтовшки 250 мм, здатна зменшити дії ядерної бомби в рази, але безсила перед гамма-випромінюваннями нейтронної бомби. Розглянемо дії нейтронного снаряда потужністю до 1 кілотонна на екіпаж танка:

Як ви зрозуміли, відмінність водневої бомби від атомної величезна. Різниця в реакції ядерного поділу між цими зарядами робить водневу бомбу руйнівнішою за атомну в сотні разів.

При використанні термоядерної бомби в 1 мегатонн, у радіусі 10 кілометрів буде знищено все. Постраждають не лише споруди та техніка, а й усе живе.

Про це повинні пам'ятати глави ядерних країн, і використовувати «ядерну» загрозу виключно як інструмент стримування, а не як наступальну зброю.

Відео про відмінності атомної та водневої бомби

На цьому відео буде докладно та покроково описано принцип дії атомної бомби, а також основні відмінності від водневої:

Час прочитання:

Усі вже встигли обговорити одну з найнеприємніших новин грудня – успішні випробування Північною Кореєю водневої бомби. Кім Чен Ин не проминув натякнути (прямо заявити) про те, що готовий будь-якої миті перетворити зброю з оборонного на наступальну, чим викликав небувалий ажіотаж у пресі всього світу.

Втім, знайшлися й оптимісти, які заявили про фальсифікацію випробувань: мовляв, і тінь від чучхи не туди падає, і радіоактивних опадів щось не видно. Але чому наявність у країни-агресора водневої бомби є таким значним чинником для вільних країн, адже навіть ядерні боєголовки, які Північна Корея має в достатку, ще нікого так не лякали?

Що це

Воднева бомба, відома також як Hydrogen Bomb або HB - зброя неймовірної руйнівної сили, потужність якої обчислюється мегатоннами в тротиловому еквіваленті. Принцип дії HB заснований на енергії, яка виробляється при термоядерному синтезі ядер водню - такий самий процес відбувається на Сонці.

Чим воднева бомба відрізняється від атомної

Термоядерний синтез – процес, який відбувається під час детонації водневої бомби – найпотужніший тип доступної людству енергії. З мирною метою його використовувати ми ще не навчилися, зате пристосували до військових. Ця термоядерна реакція, подібна до тієї, що можна спостерігати на зірках, вивільняє неймовірний потік енергії. В атомній енергія виходить від поділу атомного ядра, тому вибух атомної бомби набагато слабший.

Перше випробування

І Радянський Союз знову випередив багатьох учасників перегонів холодної війни. Першу водневу бомбу, виготовлену під керівництвом геніального Сахарова, випробували на секретному полігоні Семипалатинська - і вони, м'яко кажучи, вразили не лише вчених, а й західних шпигунів.

Ударна хвиля

Прямий руйнівний вплив водневої бомби - найсильніша ударна хвиля, що володіє високою інтенсивністю. Її потужність залежить від розміру самої бомби та тієї висоти, на якій відбулася детонація заряду.

Тепловий ефект

Воднева бомба всього в 20 мегатонн (розміри найбільшої випробуваної зараз бомби - 58 мегатонн) створює величезну кількість теплової енергії: бетон плавився в радіусі п'яти кілометрів від місця випробування снаряда. У дев'ятикілометровому радіусі буде знищено все живе, не встоять ні техніка, ні споруди. Діаметр вирви, утвореної вибухом, перевищить два кілометри, а глибина її коливатиметься близько п'ятдесяти метрів.

Вогненна куля

Найбільш видовищною після вибуху здасться спостерігачам величезна вогненна куля: палаючі бурі, ініційовані детонацією водневої бомби, будуть підтримувати себе самі, залучаючи до вирви все більше і більше пального матеріалу.

Радіаційне зараження

Але найнебезпечнішим наслідком вибуху стане, звичайно, радіаційне зараження. Розпад важких елементів у бурхливому вогненному вихорі наповнить атмосферу найдрібнішими частинками радіоактивного пилу - вона настільки легка, що потрапляючи в атмосферу, може обігнути земну кулю два-три рази і лише потім випаде у вигляді опадів. Таким чином, один вибух бомби в 100 мегатонн може мати наслідки для всієї планети.

Цар-бомба

58 мегатонн - ось скільки важила найбільша воднева бомба, підірвана на полігоні архіпелагу Нова Земля. Ударна хвиля тричі обійшла земну кулю, змусивши противників СРСР зайвий раз переконатися у величезній руйнівній силі цієї зброї. Веселун Хрущов на пленумі жартував, що бомбу не зробили більше лише з побоювань розбити шибки у Кремлі.

Я зрозумів, що бомби іржавіють. Навіть атомні. Хоча цей вислів і не варто сприймати буквально, загальний зміст того, що відбувається саме такий. З цілого ряду природних причин складна зброя з часом втрачає свої споконвічні властивості настільки, що виникають дуже серйозні сумніви в її спрацьовуванні, якщо справа до того дійде. Наочний приклад цього - нинішня історія з американською термоядерною бомбою В61, ситуація з якою склалася взагалі заплутана і, частково, десь навіть комічна. Виробники ядерних боєголовок по обидва боки океану пропонують однаковий гарантійний термін на свої вироби - 30 років.

Оскільки навряд йдеться про корпоративну змову монополістів, очевидно, що проблема – у законах фізики. Ось як описує автор.

Національне управління ядерної безпеки США (NNSA) у себе на сайті розмістило повідомлення про початок інженерної підготовки виробництва модернізованої термоядерної авіабомби В61-12, що є подальшою модифікацією "виробу" В61, що надходив до арсеналу США з 1968 по кінець 1990-х років і складає сьогодні, нарівні крилатими ракетами "Томагавк", основою американської тактичної ядерної могутності. Як зазначив голова NNSA Френк Клотц, це дозволить продовжити термін експлуатації системи ще як мінімум на 20 років, тобто. приблизно до 2040 – 2045 року.

Чи варто дивуватися галасу, який негайно зчинили журналісти з цього приводу? А як же нещодавно ухвалений у США білль про заборону розробки нових видів ядерної зброї? А як же умови договору про СНО-ІІІ? Щоправда, знайшлися й ті, хто спробував ув'язати заяву Клотця з російською заявою, що прозвучала ще в 2011 році, про початок широкомасштабних робіт з модернізації свого ядерного арсеналу. Щоправда, там йшлося не стільки про створення нових боєзарядів, скільки про розробку нових носіїв, наприклад міжконтинентальних балістичних ракет п'ятого покоління “Рубіж” та “Сармат”, залізничний комплекс “Баргузін”, ракету морського базування “Булава” та будівництво восьми підводних крейсерів” Борей”. Але кого зараз такі тонкощі турбують? Тим більше, що тактична ядерна зброя під умови СНО-ІІІ все одно не підпадає. Та й, за великим рахунком, все перераховане до першопричин історії має дуже опосередковане відношення. Вихідний мотив полягає, як сказано, передусім, у законах фізики.

Історія В61 розпочалася у 1963 році з проекту ТХ-61 Лос-Аламоської національної лабораторії у Нью-Мехіко. Математичне моделювання реалізації концепції застосування ядерної зброї, що панувала на той час, показало, що навіть після масованих ядерних ударів боєголовками балістичних ракет на полі бою залишиться маса важливих і добре захищених об'єктів, спираючись на які противник (ми всі добре розуміємо, кого вони мали на увазі) зможе продовжити ведення великої війни. ВПС США знадобився тактичний інструмент для, так би мовити, “точкового ураження”, наприклад, заглиблених бункерів управління та зв'язку, підземних паливних сховищ або інших об'єктів, на кшталт відомої підземної бази підводних човнів у Криму, за допомогою наземних ядерних вибухів малої потужності. Ну, як малої, "від 0,3 кілотон". І до 170 кілотонів, але про це нижче.

У серію виріб пішов у 1968 році і отримав офіційне найменування В61. За весь час виробництва у всіх модифікаціях цих бомб американці наштампували 3155 штук. І ось з цього моменту починається сама нинішня історія, тому що сьогодні з усього тритисячного арсеналу “в живих” залишилося: 150 “стратегічних” і близько 400 “тактичних” бомб, а також приблизно 200 “тактичних” виробів знаходяться на зберіганні в резерві. На цьому – все. Куди поділися решта? Цілком доречно пожартувати - повністю заіржавіли, - і це буде не так, щоб великий жарт.

Бомба В61 є термоядерною, або як їх ще не зовсім правильно, але часто називають водневою. Її руйнівна дія заснована на використанні реакції ядерного синтезу легких елементів у більш важкі (наприклад, одержання одного атома гелію з двох атомів дейтерію), при якій виділяється величезна кількість енергії. Теоретично запустити таку реакцію можна і серед рідкого дейтерію, але це складно з погляду конструкції. Хоча перші випробувальні вибухи на полігоні відбувалися саме так. Але отримати виріб, який можна було б доставити до мети літаком, вдалося тільки завдяки з'єднанню важкого ізотопу водню (дейтерію) і ізотопу літію з масовим числом 6 відомого сьогодні як дейтерид літію -6. Крім "ядерних" властивостей, його головна перевага полягає в тому, що він твердий і дозволяє зберігати в собі дейтерій за плюсових температур зовнішнього середовища. Власне, саме з появою доступного 6Li з'явилася можливість реалізувати на практиці у вигляді зброї.

Американська термоядерна бомба ґрунтується на принципі Теллера-Улама. З відомою часткою умовності її можна представити у вигляді міцного корпусу, всередині якого знаходиться тригер ініціює і контейнер з термоядерним пальним. Тригером, або по-нашому детонатором, є невеликий плутонієвий заряд, завдання якого зводиться до створення початкових умов для запуску термоядерної реакції - високої температури та тиску. "Термоядерний контейнер" містить в собі дейтерид літію -6 і розташований строго по поздовжній осі плутонієвий стрижень, що грає роль запалу термоядерної реакції. Сам контейнер (може виготовлятися з урану-238, і з свинцю) покритий сполуками бору захисту вмісту від передчасного розігріву потоком нейтронів від тригера. Точність взаємного розташування тригера і контейнера надзвичайно важлива, тому, після збирання виробу, внутрішній простір заливається спеціальним пластиком, що проводить випромінювання, але при цьому забезпечує надійну фіксацію під час зберігання і до етапу підриву.

При спрацьовуванні тригера 80% енергії виділяється у вигляді імпульсу так званого м'якого рентгенівського випромінювання, який поглинається пластиком і оболонкою "термоядерного" контейнера. По ходу процесу те й інше перетворюється на високотемпературну плазму, що знаходиться під великим тиском, і обтискає вміст контейнера до об'єму, що становить менш ніж тисячну частку від вихідного. Тим самим плутонієвий стрижень перетворюється на надкритичний стан, стаючи джерелом власної ядерної реакції. Руйнування ядер плутонію створює нейтронний потік, який, взаємодіючи з ядрами літію-6, вивільняє тритій. Він вже вступає у взаємодію з дейтерієм і починається та сама реакція синтезу, що виділяє основну енергію вибуху.

A: Боєголовка перед вибухом; перший ступінь зверху, другий ступінь внизу. Обидва компоненти термоядерної бомби.
B: Вибухова речовина підриває перший ступінь, стискаючи ядро ​​плутонію до надкритичного стану та ініціюючи ланцюгову реакцію розщеплення.
C: У процесі розщеплення в першому ступені відбувається імпульс рентгенівського випромінювання, який поширюється вздовж внутрішньої частини оболонки, проникаючи через наповнювач із пінополістиролу.
D: Другий ступінь стискається внаслідок абляції (випаровування) під впливом рентгенівського випромінювання, і плутонієвий стрижень усередині другого ступеня переходить у надкритичний стан, ініціюючи ланцюгову реакцію, виділяючи величезну кількість тепла.
E: У стислому і розігрітому дейтериді літію-6 відбувається реакція злиття, нейтронний потік, що випускається, є ініціатором реакції розщеплення тампера. Вогненна куля розширюється.

Ну а поки воно все не бабахнуло, термоядерна В61 є звичним видом "бомбоподібну залізяку" довжиною 3,58 метра і діаметром 33 см, що складається з декількох частин. У носовому обтічнику - електроніка, що управляє. За ним відсік із зарядом, що зовні виглядає як абсолютно непомітний металевий циліндр. Потім ще відносно невеликий відсік з електронікою і хвостовик з жорстко закріпленими стабілізаторами, що містить гальмівний стабілізуючий парашут, для уповільнення швидкості падіння, щоб літак, що скинув бомбу, отримав час піти із зони впливу вибуху.

Бомба "B-61" у розборі.

У такому вигляді бомба і зберігалася там, де треба. У тому числі майже 200 штук розгорнуто у Європі: у Бельгії, Нідерландах, Німеччині, Італії та Туреччині. Чи ви думаєте, чому США своїх громадян сьогодні з Туреччини відкликають, навіть сім'ї дипломатів евакуюють, а охорона на авіабазі НАТО Інджирлік зайняла периметр “по-бойовому” і готується реально стріляти у свого партнера по військовому блоку за найменшої спроби перетнути периметр “американського” сектору? Причина якраз у наявності там деякого оперативного запасу американської тактичної ядерної зброї. Саме цих ось В61. Скільки їх у Туреччині точно – встановити не вдалося, а ось на авіабазі Рамштайн у Німеччині їх лежить 12 штук.

Полігонні випробування В61 перших моделей загалом дали задовільний результат. З дальності в 40 - 45 кілометрів, виріб потрапляв у коло радіусом близько 180 метрів, що при максимальній потужності вибуху в 170 кілотон гарантувало успішну компенсацію промаху на відстані силою самого наземного вибуху. Правда, невдовзі військові звернули увагу на теоретичну можливість конструкції дещо варіювати потужність підриву, оскільки максимальна була потрібна далеко не завжди, а в ряді випадків від зайвої старанності шкоди виявлялося значно більше, ніж користі. Так що "чистий" В61, як її вигадали спочатку, сьогодні вже не збереглося.
Весь випущений запас пройшов цілу серію послідовних модифікацій, з яких зараз найстародавнішою є В61-3 і незабаром за нею послідувала В61-4. Остання особливо цікава тим, що той самий виріб, залежно від налаштувань електроніки, може створити вибух потужністю 0,3 - 1,5 - 10 - 45 кілотонн. Зважаючи на все, 0,3 кілотонни це і є зразкове значення потужності вибуху тригера, без запуску наступної термоядерної частини бомби.

В даний час на озброєнні США знаходяться 3-я і 4-а модель В61, для так званого "низького" бомбометання, що застосовується літаками тактичної авіації: F-16, F-18, F-22, A-10, Tornado та Eurofighter. А допрацьовані до кроку потужності 60, 80 і 170 кілотон, модифікації 7 і 11 вважаються "висотними" і входять до асортименту озброєння стратегічних бомбардувальників В-2А та В-52Н.

На тому історія й закінчилася б, якби не фізика. Здавалося б, зробили бомбу, поклали в спецсховище, поставили охорону та потекла собі служба рутинна. Ну так, на початку 70-х, в результаті авіаційних НП з Б-52, що патрулювали в повітрі, трапилося кілька неприємностей, коли скільки-то ядерних бомб виявилися втрачені. Біля берегів Іспанії іноді пошуки спалахують до цього дня. ВПС США так і не зізналися, скільки ж точно “виробів” у них того разу “втопилося разом із уламками літака”. Ось тільки було 3155, а залишилося щось близько тисячі, це ні на які НП не списати. Куди поділася різниця?

Я не занудства заради вище докладно розписував пристрій американського тактичного “ядренбатона”. Без нього складно було б зрозуміти суть проблеми, з якою зіткнулися США, і яку намагалися приховувати як мінімум протягом останніх 15 років. Ви пам'ятаєте, бомба складається з бака з термоядерним паливом і плутонієвого тригера - запальнички. З тритієм там ніяких проблем. Дейтерид-літію-6 - речовина тверда і за своїми характеристиками досить стабільна. Звичайна вибухівка, з якої складається детонаційна сфера початкового ініціатора тригера, згодом свої характеристики, звичайно, змінює, але її заміна особливої ​​проблеми не створює. А ось до плутонію є запитання.

Збройовий плутоній – він розпадається. Постійно та невпинно. Проблема боєздатності “старих” плутонієвих зарядів у тому, що з часом зменшується концентрація Плутонію 239. Через альфа-розпад (ядра Плутонія-239 «втрачають» альфа-частинки, що являють собою ядра атома Гелія), замість нього утворюється домішка Урана 235. Відповідно, зростає критична маса. Для чистого Плутонію 239 - це 11кг (10см сфера), для урану - 47 кг (17см сфера). Уран -235 також розпадається (це як і у випадку з Плутонієм-239, теж альфа-розпад), забруднюючи плутонієву сферу Торієм-231 і Гелієм. років, також розпадається (у цьому випадку йде вже бета-розпад - Плутоній-241 «втрачає» електрон і нейтрино), даючи Амеріцій 241, що ще більше погіршує критичні показники (Америцій-241 розпадається за альфа-варіантом до Нептунія-237 і все того ж Гелія).

Коли я говорив про іржу, я не дуже те й жартував. Плутонієві заряди "старіють". І їх, начебто, неможливо “оновити”. Так, теоретично, можна змінити конструкцію ініціатора, розплавити 3 старих кульки, сплавити з них 2 нових… Збільшивши масу з урахуванням деградації плутонію. Однак "брудний" плутоній – ненадійний. Навіть збільшена “кулька” може не вийти на надкритичний стан під час обтиснення під час вибуху… А якщо раптом по якійсь статистичній забаганки в отриманій кульці утворюється підвищений вміст Плутонію-240 (утворюється з 239 захопленням нейтрона) – то навпаки, може бабахнути прямо на заводі. Критичною величиною є 7% Плутонію-240, перевищення якої може призвести до витончено сформульованої «проблеми» - «передчасної детонації».
Таким чином, ми приходимо до висновку, що для оновлення парку B61 Штатам потрібні нові, свіжі плутонієві ініціатори. Але офіційно - реактори-розмножувачі в Америці були закриті ще 1988 року. Існують, звісно, ​​ще накопичені запаси. У РФ до 2007 року було накопичено 170 тонн збройового плутонію, у США - 103 тонни. Хоча ці запаси теж "старіють". Плюс до того, згадується стаття НАСА про те, що США залишилося Плутонія-238 всього на пару РІТЕГів. Департамент енергетики обіцяє НАСА 1.5 кг Плутонію-238 на рік. "Нові горизонти" має 220Ватний РІТЕГ, що містить у собі 11 кілограмів. "Цікавість" - несе РІТЕГ з 4.8 кг. Причому є припущення, що цей плутоній вже був куплений у Росії.

Це і відкриває завісу таємниці над питанням "масового усихання" американської тактичної ядерної зброї. Підозрюю, що всі В61, вироблені до початку 80-х років ХХ століття вони розібрали самі, так би мовити, щоб уникнути "раптових випадковостей". А також через невідомість: - а чи спрацює виріб, як треба, якщо, не приведи Господи, справа таки дійде до його практичного застосування? Але тепер почав "підходити термін" частини арсеналу, що залишилася і судячи з усього старі прийоми з ним вже не проходять. Бомби треба розбирати, але зробити нові в Америці вже нема з чого. Від слова – взагалі. Технології збагачення урану втрачено, напрацювання збройового плутонію зупинено тепер уже за взаємною домовленістю Росії та США, спеціальних реакторів зупинено. Фахівців практично не лишилося. Та й грошей починати ці ядерні танці з початку у потрібній кількості, як з'ясувалося, США вже теж не мають. А відмовитися від тактичної ядерної зброї не можна з цілої низки політичних причин. Та й взагалі, у США всі, від політиків до військових стратегів надто звикли до наявності у себе тактичної ядерної палиці. Без неї їм якось незатишно, холодно, страшно та дуже самотньо.

Втім, судячи з інформації відкритих джерел, поки що ядерна начинка у В61 ще не зовсім до кінця «протухла». Років 15 - 20 виріб ще спрацьовуватиме. Інше питання, що про встановлення на максимальну потужність можна забути. Значить, що? Значить, треба придумати, як ту ж бомбу можна класти точніше! Розрахунки на матмоделях показали, що при скороченні радіуса кола, в який виріб гарантовано потраплятиме, до 30 метрів, і забезпечення не наземного, а підземного підриву бойової частини на глибині хоча б від 3 до 12 метрів, руйнівна сила удару, за рахунок процесів, протікають у щільне середовищі ґрунтів, виходить тієї ж, а потужність вибуху можна зменшити до 15 разів. Грубо кажучи, той же результат досягається 17 кілотоннами, замість 170. Як це зробити? Так просто, Ватсон!
ВВС вже скоро як 20 років використовують технологію Joint Direct Attack Munition (JDAM). Береться звичайна "тупа" (від англійського dumb) бомба.

На неї навішується комплект наведення, що включає використання GPS, замінюється хвостова частина з пасивної на бортову комп'ютера, що активно підрулює по командах, і ось вам нова, вже "розумна" (smart) бомба, здатна вражати ціль точно. Крім того, заміна матеріалів деяких елементів корпусу і головного обтічника дозволяє оптимізувати траєкторію зустрічі виробу з перешкодою так, щоб за рахунок власної кінетичної енергії воно могло до вибуху проникати в ґрунт на потрібну глибину. США. Під час Другої Іракської відомий випадок поразки 500 кілограмової JDAM іракського бункера, що знаходився на глибині 18 метрів під землею. Причому підрив бойової частини самої бомби стався на мінус третьому рівні бункера, що знаходився ще 12-ма метрами нижче. Сказано – зроблено! У США з'явилася програма модернізації всіх 400 "тактичних" та 200 "запасних" В61 в новітню модернізацію В61-12. Втім, ходять чутки, що висотні варіанти під цю програму потраплять теж.

На фото із програми випробувань добре видно, що інженери пішли саме таким шляхом. На хвостовик, що стирчить за стабілізаторами уваги не варто звертати. Це елемент кріплення до випробувального стенду в аеродинамічній трубі.

Важливо, що у центральної частини виробу з'явилася вставка, у якій розташовані малопотужні ракетні двигуни, вихлоп сопел яких забезпечує бомбі власне обертання поздовжньої осі. У поєднанні з головкою самонаведення та активними кермами, В61-12 тепер може планувати на дальність до 120 - 130 кілометрів, дозволяючи літаку-носителю виробляти її скидання без заходу в зону ППО цілі.
20 жовтня 2015 року ВПС США провели кидкові випробування зразка нової тактичної термоядерної бомби на полігоні в штаті Невада, використавши як носій винищувач-бомбардувальник F-15E. Боєприпас без заряду впевнено вразив коло радіусом 30 метрів.

Щодо точності (КВО):

Це означає, що формально американцям вдалося (є такий у них вираз) схопити Бога за бороду. Під соусом "просто модернізації одного старого виробу", яке, до того ж, ні під один із свіжоукладених договорів не підпадає, США створили "ядерне шило" з підвищеною дальністю і точністю. З урахуванням особливостей фізики ударної хвилі підземного вибуху та модернізації бойової частини під 0,3 – 1,5 – 10 – 35 (за іншими джерелами до 50) кілотонн, у проникаючому режимі В61-12 може забезпечити такі ж руйнування, як за звичайного наземного вибуху потужністю від 750 до 1250 кілотонн.

Щоправда, зворотним боком успіху стали... гроші та союзники. На самі пошуки рішення, включаючи кидкові випробування на полігоні, з 2010 року Пентагон витратив лише 2 млрд. доларів, що за американськими мірками є дрібниці. Щоправда, виникає єхидне питання, що вони такого нового там вигадували, якщо врахувати, що найдорожчий серійний комплект обладнання для переоснащення порівнянної за розміром та вагою звичайної фугасної авіабомби типу GBU там коштує лише 75 тис. дол? Ну та гаразд, чого в чужу кишеню заглядати.
Інша справа, що самі експерти з NNSA прогнозують розмір витрат на переробку всього поточного боєзапасу В61 у сумі щонайменше 8,1 млрд. дол. до 2024 року. Це якщо ніщо нікуди на той момент не подорожчає, що для американських військових програм є очікування абсолютно фантастичне. Хоча… якщо навіть цей бюджет поділити на 600 виробів, які передбачаються модернізації, то калькулятор мені нагадує, що грошей знадобиться як мінімум по 13,5 млн. доларів за штуку. Куди тут ще дорожче, враховуючи роздрібну ціну звичайного комплекту “розумності для бомби”?

Втім, існує ненульова ймовірність, що вся програма В61-12 повністю так і не буде реалізована. Названа сума вже викликала серйозне невдоволення Конгресу США, серйозно зайнятого пошуком можливостей секвестру видатків та скорочення бюджетних програм. Включно з оборонними. Пентагон, ясна річ, б'ється на смерть. Заступник міністра оборони США з проблем глобальної стратегії Мадлен Крідон заявила на слуханнях у Конгресі, що "вплив секвестру загрожує підірвати зусилля [з модернізації ядерних боєприпасів] та сприяти подальшому зростанню незапланованих витрат за рахунок подовження періодів розробки та виробництва". За її словами, вже у нинішньому вигляді скорочення бюджету наразі призвели до перенесення термінів початку реалізації програми модернізації В61 приблизно на шість місяців. Тобто. початок серійного виробництва В61-12 зрушив до початку 2020 року.

З іншого боку, у засідаючих у різних контрольно-спостережних і всяких бюджетно-фінансових комісіях цивільних конгресменів для секвестру існує свій резон. Літак F-35, що розглядається як основний носій нових термоядерних авіабомб, все ще до пуття не літає. Програма його поставок до військ уже вкотре зірвана і невідомо, чи буде вона виконана взагалі. Європейські партнери з НАТО дедалі більше висловлюють занепокоєння щодо небезпеки підвищення “тактичної заточеності” модернізованих В61 та неминучою “якоїсь відповіді з боку Росії”. А вона вже встигла за кілька років продемонструвати здатність парирувати нові загрози категорично асиметричними способами. Як би не вийшло так, що в результаті заходів у відповідь Москви, ядерна безпека в Європі, всупереч солодким промовам Вашингтона, не збільшилася, а, навпаки, як би не зменшилася. Вони все частіше чіпляються за прагнення без'ядерного статусу Європи. І модернізовані термоядерні бомби їх зовсім не тішать. Хіба новий прем'єр-міністр Великобританії у своєму першому виступі при вступі на посаду щось там про ядерне стримування пообіцяла. Решта ж, особливо Німеччина, Франція та Італія, так взагалі не соромляться заявляти, що проти реально у них існуючих проблем з мігрантами та терористичних загроз тактична ядерна зброя може допомогти найменшою мірою.

Але подітися Пентагону все одно нікуди. Якщо не модернізувати ці бомби в найближчі 4 - 8 років, то "іржа зжере" і половину поточного боєзапасу ... А ще через п'ять років питання модернізації може знятися саме собою, так би мовити, через зникнення предмета для модернізації.
І, до речі, з начинкою боєголовок стратегічної ядерної зброї у них ті самі проблеми…

джерела