Cuando se inventó la primera arma nuclear. Los creadores de la bomba atómica, quiénes son. Cómo funciona la bomba de hidrógeno

El estadounidense Robert Oppenheimer y el científico soviético Igor Kurchatov son reconocidos oficialmente como los padres de la bomba atómica. Pero paralelamente, se desarrollaron armas letales en otros países (Italia, Dinamarca, Hungría), por lo que el descubrimiento pertenece legítimamente a todos.

Los primeros en tratar este tema fueron los físicos alemanes Fritz Strassmann y Otto Hahn, quienes en diciembre de 1938 lograron por primera vez dividir artificialmente el núcleo atómico de uranio. Y seis meses después, en el sitio de pruebas de Kummersdorf cerca de Berlín, ya se estaba construyendo el primer reactor y se compró urgentemente mineral de uranio en el Congo.

El "Proyecto Uranio": los alemanes comienzan y pierden

En septiembre de 1939, se clasificó el Proyecto Uranio. Para participar en el programa, se atrajeron 22 centros científicos de renombre, el Ministro de Armamento Albert Speer supervisó la investigación. La construcción de una instalación para la separación de isótopos y la producción de uranio para extraer de ella un isótopo que soporta una reacción en cadena fue encomendada a la empresa IG Farbenindustry.

Durante dos años, un grupo del eminente científico Heisenberg estudió la posibilidad de crear un reactor con agua pesada. Un explosivo potencial (isótopo uranio-235) podría aislarse del mineral de uranio.

Pero requiere un inhibidor que ralentice la reacción: grafito o agua pesada. La elección de la última opción creó un problema insuperable.

La única planta para la producción de agua pesada, que estaba ubicada en Noruega, después de la ocupación fue puesta fuera de servicio por los combatientes de la resistencia local, y se exportaron pequeñas existencias de materias primas valiosas a Francia.

La explosión de un reactor nuclear experimental en Leipzig también impidió la rápida implementación del programa nuclear.

Hitler apoyó el proyecto del uranio mientras esperaba obtener un arma superpoderosa capaz de influir en el resultado de la guerra que desató. Después del recorte de fondos del gobierno, los programas de trabajo continuaron por un tiempo.

En 1944, Heisenberg logró crear placas de uranio fundido y se construyó un búnker especial para una planta de reactores en Berlín.

Se planeó completar el experimento para lograr una reacción en cadena en enero de 1945, pero un mes después el equipo fue transportado urgentemente a la frontera suiza, donde fue desplegado solo un mes después. El reactor nuclear contenía 664 cubos de uranio que pesaban 1525 kg. Estaba rodeado por un reflector de neutrones de grafito que pesaba 10 toneladas, y se cargaron 1,5 toneladas adicionales de agua pesada en el núcleo.

El 23 de marzo, el reactor finalmente comenzó a funcionar, pero el informe a Berlín fue prematuro: el reactor no alcanzó un punto crítico y no se produjo una reacción en cadena. Cálculos adicionales mostraron que la masa de uranio debería incrementarse en al menos 750 kg, agregando proporcionalmente la cantidad de agua pesada.

Pero las existencias de materias primas estratégicas estaban en su límite, al igual que el destino del Tercer Reich. El 23 de abril, los estadounidenses ingresaron a la aldea de Haigerloch, donde se llevaron a cabo las pruebas. Los militares desmantelaron el reactor y lo enviaron a Estados Unidos.

Las primeras bombas atómicas en Estados Unidos

Un poco más tarde, los alemanes se dedicaron al desarrollo de la bomba atómica en Estados Unidos y Gran Bretaña. Todo comenzó con una carta de Albert Einstein y sus coautores, físicos emigrantes, enviada por ellos en septiembre de 1939 al presidente estadounidense Franklin Roosevelt.

El llamamiento enfatizó que la Alemania nazi está cerca de crear una bomba atómica.

Stalin aprendió por primera vez sobre el trabajo en armas nucleares (tanto aliados como oponentes) de exploradores en 1943. Inmediatamente decidieron crear un proyecto similar en la URSS. Se emitieron instrucciones no solo a los científicos, sino también a la inteligencia, para lo cual la extracción de cualquier información sobre secretos nucleares se ha convertido en una súper tarea.

La información invaluable sobre los desarrollos de los científicos estadounidenses, que los oficiales de inteligencia soviéticos lograron obtener, avanzó significativamente el proyecto nuclear nacional. Ella ayudó a nuestros científicos a evitar rutas de búsqueda ineficaces y a acelerar significativamente el período de tiempo para lograr el objetivo final.

Serov Ivan Aleksandrovich - el jefe de la operación para crear la bomba

Por supuesto, el gobierno soviético no podía ignorar los éxitos de los físicos nucleares alemanes. Después de la guerra, un grupo de físicos soviéticos fue enviado a Alemania, futuros académicos en forma de coroneles del ejército soviético.

Ivan Serov, el primer comisario popular adjunto de asuntos internos, fue nombrado jefe de la operación, lo que permitió a los científicos abrir cualquier puerta.

Además de sus colegas alemanes, rastrearon reservas de uranio metálico. Esto, según Kurchatov, redujo el tiempo de desarrollo de la bomba soviética en al menos un año. El ejército estadounidense sacó de Alemania más de una tonelada de uranio y de los principales especialistas nucleares.

No solo se enviaron químicos y físicos a la URSS, sino también mano de obra calificada: mecánicos, instaladores eléctricos, sopladores de vidrio. Algunos de los empleados fueron encontrados en campos de prisioneros de guerra. En total, alrededor de 1000 especialistas alemanes trabajaron en el proyecto atómico soviético.

Científicos y laboratorios alemanes en el territorio de la URSS en los años de la posguerra.

Se transportó una centrífuga de uranio y otros equipos desde Berlín, así como documentos y reactivos del laboratorio von Ardenne y del Instituto Kaiser de Física. En el marco del programa, se crearon los laboratorios "A", "B", "C", "D", que fueron encabezados por científicos alemanes.

El jefe del laboratorio "A" fue el barón Manfred von Ardenne, quien desarrolló un método para la purificación por difusión gaseosa y la separación de isótopos de uranio en una centrífuga.

Por la creación de una centrífuga de este tipo (solo a escala industrial) en 1947 recibió el Premio Stalin. En ese momento, el laboratorio estaba ubicado en Moscú, en el sitio del famoso Instituto Kurchatov. Cada equipo de científicos alemanes estaba formado por 5-6 especialistas soviéticos.

Posteriormente, el laboratorio "A" fue trasladado a Sujumi, donde se estableció un Instituto de Física y Tecnología sobre su base. En 1953, el barón von Ardenne se convirtió en laureado estalinista por segunda vez.

El laboratorio B, que llevó a cabo experimentos en el campo de la química de las radiaciones en los Urales, estuvo encabezado por Nikolaus Riehl, figura clave del proyecto. Allí, en Snezhinsk, trabajó con él el talentoso genetista ruso Timofeev-Ressovsky, con quien eran amigos en Alemania. La prueba exitosa de la bomba atómica le valió a Ryhl la Estrella del Héroe del Trabajo Socialista y el Premio Stalin.

La investigación en el laboratorio B en Obninsk fue dirigida por el profesor Rudolf Pose, un pionero en el campo de las pruebas nucleares. Su equipo logró crear reactores de neutrones rápidos, la primera central nuclear de la URSS, proyectos de reactores para submarinos.

Sobre la base del laboratorio, el Instituto de Ingeniería de Física y Energía que lleva el nombre de A.I. Leipunsky. Hasta 1957, el profesor trabajó en Sujumi, luego en Dubna, en el Instituto Conjunto de Tecnologías Nucleares.

El laboratorio "G", ubicado en el sanatorio de Sujumi "Agudzera", fue dirigido por Gustav Hertz. El sobrino del famoso científico del siglo XIX ganó fama después de una serie de experimentos que confirmaron las ideas de la mecánica cuántica y la teoría de Niels Bohr.

Los resultados de su productivo trabajo en Sujumi sirvieron para crear una instalación industrial en Novouralsk, donde en 1949 realizaron el llenado de la primera bomba soviética RDS-1.

La bomba de uranio que arrojaron los estadounidenses sobre Hiroshima era de tipo cañón. Al crear el RDS-1, los físicos atómicos domésticos se guiaron por el Fat Boy, la "bomba de Nagasaki" hecha de plutonio según el principio de implosión.

En 1951, Hertz recibió el Premio Stalin por su fructífera labor.

Los ingenieros y científicos alemanes vivían en casas cómodas, desde Alemania traían a sus familias, muebles, pinturas, se les proporcionaba un salario decente y comida especial. ¿Tenían la condición de prisionero? Según el académico A.P. Aleksandrov, un participante activo en el proyecto, todos ellos eran prisioneros en tales condiciones.

Habiendo recibido permiso para regresar a su tierra natal, los especialistas alemanes firmaron un acuerdo de no divulgación sobre su participación en el proyecto atómico soviético durante 25 años. En la RDA, continuaron trabajando en su especialidad. El barón von Ardenne fue dos veces galardonado con el Premio Nacional Alemán.

El profesor dirigió el Instituto de Física en Dresde, que fue creado bajo los auspicios del Consejo Científico para los Usos Pacíficos de la Energía Atómica. El Consejo Científico fue presidido por Gustav Hertz, quien recibió el Premio Nacional de la RDA por su libro de texto de tres volúmenes sobre física atómica. Aquí, en Dresde, en la Universidad Técnica, también trabajó el profesor Rudolf Pose.

La participación de especialistas alemanes en el proyecto atómico soviético, así como los logros de la inteligencia soviética, no disminuyen los méritos de los científicos soviéticos que, a través de su heroica labor, crearon armas atómicas domésticas. Y sin embargo, sin el aporte de cada participante en el proyecto, la creación de la industria atómica y la bomba nuclear se habría extendido indefinidamente.

El mundo del átomo es tan fantástico que su comprensión requiere una ruptura radical de los conceptos habituales de espacio y tiempo. Los átomos son tan pequeños que si una gota de agua pudiera agrandarse al tamaño de la Tierra, entonces cada átomo de esta gota sería más pequeño que una naranja. De hecho, una gota de agua está formada por 6.000 billones de billones (6.000.000.000.000.000.000.000) de átomos de hidrógeno y oxígeno. Y, sin embargo, a pesar de su tamaño microscópico, el átomo tiene una estructura algo similar a la estructura de nuestro sistema solar. En su centro inconcebiblemente pequeño, cuyo radio es menos de una billonésima de centímetro, hay un "sol" relativamente grande: el núcleo de un átomo.

Pequeños "planetas": los electrones giran alrededor de este "sol" atómico. El núcleo consta de dos bloques de construcción principales del Universo: protones y neutrones (tienen un nombre unificador: nucleones). Un electrón y un protón son partículas cargadas, y la cantidad de carga en cada una de ellas es exactamente la misma, pero las cargas difieren en signo: el protón siempre está cargado positivamente y el electrón es negativo. El neutrón no lleva carga eléctrica y, como resultado, tiene una permeabilidad muy alta.

En la escala atómica de medidas, la masa de un protón y un neutrón se toma como una unidad. El peso atómico de cualquier elemento químico depende, por tanto, de la cantidad de protones y neutrones contenidos en su núcleo. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno con un núcleo de solo un protón tiene una masa atómica de 1. Un átomo de helio, con un núcleo de dos protones y dos neutrones, tiene una masa atómica de 4.

Los núcleos de átomos de un mismo elemento siempre contienen el mismo número de protones, pero el número de neutrones puede ser diferente. Los átomos que tienen núcleos con el mismo número de protones, pero que difieren en el número de neutrones y pertenecen a variedades del mismo elemento, se denominan isótopos. Para distinguirlos entre sí, se asigna un número al símbolo del elemento, igual a la suma de todas las partículas en el núcleo de un isótopo dado.

Puede surgir la pregunta: ¿por qué el núcleo de un átomo no se desmorona? Después de todo, los protones que entran en él son partículas cargadas eléctricamente con la misma carga, que deben repelerse entre sí con gran fuerza. Esto se explica por el hecho de que dentro del núcleo también existen las llamadas fuerzas intranucleares que atraen las partículas del núcleo entre sí. Estas fuerzas compensan las fuerzas repulsivas de los protones y evitan que el núcleo se disperse espontáneamente.

Las fuerzas intranucleares son muy grandes, pero actúan solo a muy corta distancia. Por tanto, los núcleos de elementos pesados, que constan de cientos de nucleones, son inestables. Las partículas del núcleo están aquí en movimiento continuo (dentro del volumen del núcleo), y si les agregas una cantidad adicional de energía, pueden superar las fuerzas internas: el núcleo se dividirá en partes. La cantidad de este exceso de energía se llama energía de excitación. Entre los isótopos de los elementos pesados, hay aquellos que parecen estar al borde de la autodestrucción. Un pequeño "empujón" es suficiente, por ejemplo, un simple golpe en el núcleo de un neutrón (y ni siquiera debería acelerarse a gran velocidad) para que se produzca la reacción de fisión nuclear. Más tarde se supo que algunos de estos isótopos "fisionables" se producían artificialmente. En la naturaleza, solo existe un isótopo de este tipo: el uranio-235.

Urano fue descubierto en 1783 por Klaproth, quien lo aisló del alquitrán de uranio y lo nombró en honor al recién descubierto planeta Urano. Como se descubrió más tarde, de hecho, no se trataba de uranio en sí, sino de su óxido. Se obtuvo uranio puro, un metal blanco plateado.
solo en 1842 Peligo. El nuevo elemento no poseía propiedades notables y no llamó la atención hasta 1896, cuando Becquerel descubrió el fenómeno de la radiactividad en las sales de uranio. Después de eso, el uranio se convirtió en objeto de investigación y experimentos científicos, pero aún no tenía una aplicación práctica.

Cuando, en el primer tercio del siglo XX, los físicos entendieron más o menos la estructura del núcleo atómico, primero intentaron cumplir el viejo sueño de los alquimistas: trataron de transformar un elemento químico en otro. En 1934, los investigadores franceses, los cónyuges Frederic e Irene Joliot-Curie, informaron a la Academia de Ciencias de Francia sobre el siguiente experimento: cuando las placas de aluminio fueron bombardeadas con partículas alfa (núcleos de helio), los átomos de aluminio se convirtieron en átomos de fósforo, pero no ordinarios. , pero radiactivos, que a su vez pasaron a un isótopo estable de silicio. Así, el átomo de aluminio, habiendo unido un protón y dos neutrones, se convirtió en un átomo de silicio más pesado.

Este experimento sugirió que si uno "bombardea" los núcleos del elemento más pesado de la naturaleza, el uranio, con neutrones, entonces uno puede obtener un elemento que no está presente en condiciones naturales. En 1938, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann repitieron en términos generales la experiencia de los Joliot-Curie, tomando uranio en lugar de aluminio. Los resultados del experimento resultaron no ser en absoluto lo que esperaban: en lugar de un nuevo elemento superpesado con un número de masa mayor que el del uranio, Hahn y Strassmann recibieron elementos ligeros de la parte media del sistema periódico: bario, kriptón. , bromo y algunos otros. Los propios experimentadores no pudieron explicar el fenómeno observado. Solo al año siguiente, la física Lisa Meitner, a quien Hahn informó sobre sus dificultades, encontró la explicación correcta para el fenómeno observado, sugiriendo que cuando el uranio es bombardeado con neutrones, se produce la fisión de su núcleo (fisión). En este caso, deberían haberse formado núcleos de elementos más ligeros (de aquí se extrajo el bario, el criptón y otras sustancias), así como la liberación de 2-3 neutrones libres. Investigaciones posteriores permitieron aclarar en detalle la imagen de lo que está sucediendo.

El uranio natural consiste en una mezcla de tres isótopos con masas 238, 234 y 235. La principal cantidad de uranio es el isótopo-238, cuyo núcleo contiene 92 protones y 146 neutrones. El uranio-235 es solo 1/140 del uranio natural (0,7% (tiene 92 protones y 143 neutrones en su núcleo), y el uranio-234 (92 protones, 142 neutrones) es solo 1/17500 de la masa total de uranio ( 0,006% El menos estable de estos isótopos es el uranio-235.

De vez en cuando, los núcleos de sus átomos se dividen espontáneamente en partes, como resultado de lo cual se forman los elementos más ligeros de la tabla periódica. El proceso va acompañado de la liberación de dos o tres neutrones libres, que se precipitan a una velocidad tremenda, unos 10 mil km / s (se denominan neutrones rápidos). Estos neutrones pueden golpear otros núcleos de uranio y provocar reacciones nucleares. Cada isótopo se comporta de manera diferente en este caso. En la mayoría de los casos, los núcleos de uranio-238 simplemente capturan estos neutrones sin ninguna transformación adicional. Pero en aproximadamente uno de cada cinco casos, cuando un neutrón rápido choca con el núcleo del isótopo-238, se produce una curiosa reacción nuclear: uno de los neutrones del uranio-238 emite un electrón, convirtiéndose en un protón, es decir, el isótopo de uranio se convierte en más
el elemento pesado es el neptunio-239 (93 protones + 146 neutrones). Pero el neptunio es inestable: después de unos minutos, uno de sus neutrones emite un electrón, convirtiéndose en un protón, después de lo cual el isótopo del neptunio se convierte en el siguiente elemento de la tabla periódica: plutonio-239 (94 protones + 145 neutrones). Si un neutrón entra en el núcleo del inestable uranio-235, la fisión se produce inmediatamente: los átomos se desintegran con la emisión de dos o tres neutrones. Está claro que en el uranio natural, la mayoría de cuyos átomos pertenecen al isótopo 238, esta reacción no tiene consecuencias visibles: todos los neutrones libres eventualmente serán absorbidos por este isótopo.

¿Pero si imaginamos una pieza de uranio bastante masiva, compuesta enteramente por el isótopo 235?

Aquí el proceso será diferente: los neutrones liberados durante la fisión de varios núcleos, a su vez, cayendo en núcleos vecinos, provocan su fisión. Como resultado, se libera una nueva porción de neutrones, que divide los siguientes núcleos. En condiciones favorables, esta reacción se desarrolla como una avalancha y se denomina reacción en cadena. Para comenzar, puede ser suficiente un recuento del número de partículas bombardeadas.

De hecho, dejemos que solo 100 neutrones bombardeen el uranio-235. Compartirán 100 núcleos de uranio. Esto liberará 250 neutrones nuevos de segunda generación (en promedio, 2,5 por fisión). Los neutrones de segunda generación ya producirán 250 fisiones, en las que se liberarán 625 neutrones. En la próxima generación será igual a 1562, luego 3906, luego 9670, etc. El número de divisiones aumentará indefinidamente si no se detiene el proceso.

Sin embargo, en realidad, solo una fracción insignificante de neutrones ingresa al núcleo de los átomos. El resto, corriendo rápidamente entre ellos, son llevados al espacio circundante. Una reacción en cadena autosostenida solo puede ocurrir en una matriz suficientemente grande de uranio-235, que se dice que tiene una masa crítica. (Esta masa en condiciones normales es de 50 kg.) Es importante tener en cuenta que la fisión de cada núcleo va acompañada de la liberación de una gran cantidad de energía, que resulta ser aproximadamente 300 millones de veces más energía gastada en la fisión. (Se calcula que la fisión completa de 1 kg de uranio 235 libera la misma cantidad de calor que la combustión de 3 mil toneladas de carbón).

Este colosal estallido de energía, liberado en cuestión de momentos, se manifiesta como una explosión de fuerza monstruosa y subyace al funcionamiento de las armas nucleares. Pero para que esta arma se convierta en realidad, es necesario que la carga no consistiera en uranio natural, sino en un isótopo raro: el 235 (dicho uranio se llama enriquecido). Más tarde se descubrió que el plutonio puro también es un material fisible y se puede utilizar en una carga atómica en lugar del uranio-235.

Todos estos importantes descubrimientos se realizaron en vísperas de la Segunda Guerra Mundial. Pronto, en Alemania y en otros países, comenzó el trabajo secreto para crear la bomba atómica. En Estados Unidos, este problema se abordó en 1941. Todo el conjunto de obras recibió el nombre de “Proyecto Manhattan”.

El proyecto fue administrado por General Groves y el liderazgo científico estuvo a cargo del profesor de la Universidad de California, Robert Oppenheimer. Ambos eran muy conscientes de la enorme complejidad de la tarea que tenían por delante. Por tanto, la primera preocupación de Oppenheimer fue la contratación de un equipo científico muy inteligente. En ese momento, había muchos físicos en los Estados Unidos que emigraron de la Alemania nazi. No fue fácil involucrarlos en la creación de armas contra su antigua patria. Oppenheimer habló personalmente con todo el mundo, utilizando toda la fuerza de su encanto. Pronto logró reunir un pequeño grupo de teóricos a los que en broma llamó "luminarias". Y de hecho, incluyó a los mayores especialistas de la época en el campo de la física y la química. (Entre ellos hay 13 premios Nobel, entre ellos Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence). Además de ellos, había muchos otros especialistas de perfil muy diferente.

El gobierno de EE. UU. No escatimó en costos y el trabajo tomó una escala grandiosa desde el principio. En 1942, se fundó el laboratorio de investigación más grande del mundo en Los Alamos. La población de esta ciudad científica pronto alcanzó las 9 mil personas. En términos de la composición de los científicos, el alcance de los experimentos científicos, el número de especialistas y trabajadores involucrados en el trabajo, el laboratorio de Los Alamos no tuvo igual en la historia mundial. El "Proyecto Manhattan" tenía su propia policía, contrainteligencia, sistema de comunicaciones, almacenes, municipios, fábricas, laboratorios, su propio presupuesto colosal.

El objetivo principal del proyecto era obtener una cantidad suficiente de material fisionable a partir del cual se pudieran crear varias bombas atómicas. Además del uranio-235, como ya se mencionó, un elemento artificial plutonio-239 podría servir como carga para la bomba, es decir, la bomba podría ser tanto de uranio como de plutonio.

Arboledas y Oppenheimer acordó que el trabajo debe realizarse simultáneamente en dos direcciones, ya que es imposible decidir de antemano cuál de ellas será más prometedora. Ambos métodos eran fundamentalmente diferentes entre sí: la acumulación de uranio-235 tenía que llevarse a cabo separándolo de la mayor parte del uranio natural, y el plutonio sólo podía obtenerse como resultado de una reacción nuclear controlada cuando se irradiaba uranio-238. con neutrones. Ambos caminos parecían inusualmente difíciles y no prometían decisiones fáciles.

De hecho, ¿cómo se pueden separar entre sí dos isótopos que difieren solo ligeramente en su peso y se comportan químicamente exactamente de la misma manera? Ni la ciencia ni la tecnología se han enfrentado jamás a un problema semejante. La producción de plutonio también parecía muy problemática al principio. Antes de esto, toda la experiencia de las transformaciones nucleares se redujo a varios experimentos de laboratorio. Ahora era necesario dominar la producción de kilogramos de plutonio a escala industrial, desarrollar y crear una instalación especial para esto: un reactor nuclear, y aprender a controlar el curso de una reacción nuclear.

Tanto aquí como allá había que resolver todo un complejo de problemas complejos. Por lo tanto, el Proyecto Manhattan consistió en varios subproyectos dirigidos por científicos prominentes. El propio Oppenheimer era el jefe del Laboratorio de Ciencias de Los Alamos. Lawrence estaba a cargo del Laboratorio de Radiación de la Universidad de California. Fermi realizó una investigación en la Universidad de Chicago para construir un reactor nuclear.

Al principio, el problema más importante fue la producción de uranio. Antes de la guerra, este metal prácticamente no tenía uso. Ahora, cuando se requirió de inmediato en grandes cantidades, resultó que no había una forma industrial de producirlo.

Westinghouse se hizo cargo de su desarrollo y rápidamente tuvo éxito. Después de la purificación de la resina de uranio (en esta forma, el uranio se encuentra en la naturaleza) y la obtención de óxido de uranio, se convirtió en tetrafluoruro (UF4), del cual se separó el uranio metálico por electrólisis. Si a fines de 1941 los científicos estadounidenses tenían solo unos pocos gramos de uranio metálico a su disposición, entonces en noviembre de 1942 su producción industrial en las fábricas de Westinghouse alcanzó las 6,000 libras por mes.

Al mismo tiempo, se estaba trabajando para crear un reactor nuclear. El proceso de producción de plutonio en realidad se redujo a la irradiación de barras de uranio con neutrones, como resultado de lo cual parte del uranio-238 tuvo que convertirse en plutonio. Las fuentes de neutrones en este caso podrían ser los átomos fisionables de uranio-235, esparcidos en cantidades suficientes entre los átomos de uranio-238. Pero para mantener una reproducción constante de neutrones, tuvo que comenzar una reacción en cadena de fisión de átomos de uranio-235. Mientras tanto, como ya se mencionó, por cada átomo de uranio-235 había 140 átomos de uranio-238. Está claro que los neutrones que se dispersan en todas direcciones tenían muchas más probabilidades de encontrarlos en su camino. Es decir, una gran cantidad de neutrones liberados resultó ser absorbida por el isótopo principal sin ningún beneficio. Obviamente, en tales condiciones, una reacción en cadena no podría continuar. ¿Cómo ser?

Al principio parecía que sin la separación de dos isótopos, el funcionamiento del reactor era generalmente imposible, pero pronto se estableció una circunstancia importante: resultó que el uranio-235 y el uranio-238 son susceptibles a neutrones de diferentes energías. El núcleo del átomo de uranio-235 puede ser dividido por un neutrón de energía relativamente baja, que tiene una velocidad de aproximadamente 22 m / s. Estos neutrones lentos no son capturados por núcleos de uranio-238; para ello, deben tener una velocidad del orden de cientos de miles de metros por segundo. En otras palabras, el uranio-238 es impotente para prevenir la aparición y el progreso de una reacción en cadena en el uranio-235, causada por neutrones ralentizados a velocidades extremadamente bajas, no más de 22 m / s. Este fenómeno fue descubierto por el físico italiano Fermi, que vivía en Estados Unidos desde 1938 y supervisó los trabajos de creación del primer reactor allí. Fermi decidió utilizar el grafito como moderador de neutrones. Según sus cálculos, los neutrones que escapan del uranio-235, habiendo atravesado una capa de grafito de 40 cm, deberían haber reducido su velocidad a 22 m / sy iniciar una reacción en cadena autosostenida en el uranio-235.

Otro moderador podría ser el denominado agua "pesada". Dado que los átomos de hidrógeno que lo componen son muy cercanos en tamaño y masa a los neutrones, sería mejor que los ralentizaran. (Con los neutrones rápidos, ocurre lo mismo con las bolas: si una bola pequeña golpea a una grande, rueda hacia atrás, casi sin perder velocidad, cuando se encuentra con una bola pequeña, le transfiere una parte significativa de su energía, simplemente como un neutrón en una colisión elástica, rebota en un núcleo pesado solo disminuyendo ligeramente, y cuando choca con los núcleos de los átomos de hidrógeno, pierde muy rápidamente toda su energía) .Sin embargo, el agua ordinaria no es adecuada para disminuir la velocidad, ya que su hidrógeno tiende a absorber neutrones. Es por eso que el deuterio, que es parte del agua "pesada", debe usarse para este propósito.

A principios de 1942, bajo el liderazgo de Fermi, comenzó la construcción del primer reactor nuclear en una cancha de tenis debajo de las gradas occidentales del Estadio de Chicago. Todo el trabajo fue realizado por los propios científicos. La reacción se puede controlar de la única manera: ajustando el número de neutrones que participan en la reacción en cadena. Fermi imaginó hacer esto con barras hechas de sustancias como boro y cadmio, que absorben fuertemente neutrones. El moderador fueron los ladrillos de grafito, a partir de los cuales los físicos erigieron columnas de 3 m de alto y 1, 2 m de ancho, entre los que se instalaron bloques rectangulares con óxido de uranio. Toda la estructura utilizó alrededor de 46 toneladas de óxido de uranio y 385 toneladas de grafito. Las barras de cadmio y boro introducidas en el reactor se utilizaron para ralentizar la reacción.

Si eso no fuera suficiente, dos científicos estaban parados en la plataforma sobre el reactor por razones de seguridad con cubos llenos de una solución de sales de cadmio; tenían que verterlos en el reactor si la reacción se salía de control. Afortunadamente, esto no fue necesario. El 2 de diciembre de 1942, Fermi ordenó que se extendieran todas las barras de control y comenzó el experimento. Después de cuatro minutos, los contadores de neutrones comenzaron a hacer clic cada vez más fuerte. La intensidad del flujo de neutrones aumentaba con cada minuto. Esto indicó que se estaba produciendo una reacción en cadena en el reactor. Duró 28 minutos. Fermi luego hizo una señal y las varillas bajadas detuvieron el proceso. Así, por primera vez, el hombre liberó la energía de un núcleo atómico y demostró que podía controlarlo a voluntad. Ya no cabía duda de que las armas nucleares eran una realidad.

En 1943, el reactor Fermi fue desmantelado y transportado al Laboratorio Nacional de Aragón (a 50 km de Chicago). Pronto se construyó aquí otro reactor nuclear, en el que se utilizó agua pesada como moderador. Consistía en un tanque cilíndrico de aluminio que contenía 6,5 ​​toneladas de agua pesada, en el que se sumergían verticalmente 120 barras de uranio metálico, encerradas en una carcasa de aluminio. Siete barras de control estaban hechas de cadmio. Se colocó un reflector de grafito alrededor del tanque, luego una pantalla hecha de aleaciones de plomo y cadmio. Toda la estructura estaba encerrada en una carcasa de hormigón con un espesor de pared de aproximadamente 2,5 m.

Los experimentos en estos reactores experimentales confirmaron la viabilidad de la producción industrial de plutonio.

El centro principal del "Proyecto Manhattan" pronto se convirtió en la ciudad de Oak Ridge en el Valle de Tennessee, cuya población en pocos meses creció a 79 mil personas. La primera planta de producción de uranio enriquecido de la historia se construyó aquí en poco tiempo. Inmediatamente en 1943, se puso en marcha un reactor industrial que producía plutonio. En febrero de 1944, se extraían diariamente unos 300 kg de uranio, de cuya superficie se obtenía plutonio por separación química. (Para esto, primero se disolvió plutonio y luego se precipitó). El uranio purificado se devolvió luego al reactor. Ese mismo año, comenzó la construcción de la enorme planta de Hanford en el árido y aburrido desierto de la orilla sur del río Columbia. Albergaba tres poderosos reactores nucleares, que producían diariamente varios cientos de gramos de plutonio.

Paralelamente, la investigación sobre el desarrollo de un proceso industrial de enriquecimiento de uranio estaba en plena marcha.

Tras considerar distintas opciones, Groves y Oppenheimer decidieron centrar sus esfuerzos en dos métodos: difusión gaseosa y electromagnético.

El método de difusión gaseosa se basó en un principio conocido como Ley de Graham (fue formulado por primera vez en 1829 por el químico escocés Thomas Graham y desarrollado en 1896 por el físico inglés Reilly). De acuerdo con esta ley, si dos gases, uno de los cuales es más liviano que el otro, pasan a través de un filtro con orificios insignificantes, entonces pasará un poco más de gas liviano que de gas pesado. En noviembre de 1942, Urey y Dunning de la Universidad de Columbia desarrollaron un método de difusión gaseosa para separar isótopos de uranio basado en el método Reilly.

Dado que el uranio natural es un sólido, primero se convirtió en fluoruro de uranio (UF6). Luego, este gas pasó a través de orificios microscópicos, del orden de milésimas de milímetro, en la partición del filtro.

Dado que la diferencia en los pesos molares de los gases era muy pequeña, detrás de la partición el contenido de uranio-235 aumentó solo 10002 veces.

Para aumentar aún más la cantidad de uranio-235, la mezcla resultante se pasa nuevamente a través del deflector y la cantidad de uranio se incrementa nuevamente en un factor de 1,0002. Por lo tanto, para aumentar el contenido de uranio-235 al 99%, fue necesario pasar el gas a través de 4000 filtros. Esto tuvo lugar en una enorme planta de difusión gaseosa en Oak Ridge.

En 1940, bajo el liderazgo de Ernst Lawrence en la Universidad de California, se inició la investigación sobre la separación de isótopos de uranio por el método electromagnético. Era necesario encontrar tales procesos físicos que permitieran separar isótopos usando la diferencia en sus masas. Lawrence intentó separar isótopos utilizando el principio de un espectrógrafo de masas, un dispositivo con el que se determinan las masas de los átomos.

El principio de su funcionamiento fue el siguiente: los átomos preionizados fueron acelerados por un campo eléctrico, y luego pasaron a través de un campo magnético, en el que describieron círculos ubicados en un plano perpendicular a la dirección del campo. Dado que los radios de estas trayectorias eran proporcionales a la masa, los iones ligeros terminaron en círculos con un radio más pequeño que los pesados. Si se colocaran trampas en el camino de los átomos, se podrían recolectar diferentes isótopos por separado.

Ese fue el método. En condiciones de laboratorio, dio buenos resultados. Pero la construcción de una instalación en la que se pudiera llevar a cabo la separación de isótopos a escala industrial resultó ser extremadamente difícil. Sin embargo, Lawrence finalmente logró superar todas las dificultades. El resultado de sus esfuerzos fue la aparición del calutron, que se instaló en una planta gigante en Oak Ridge.

Esta planta electromagnética fue construida en 1943 y resultó ser quizás la creación más cara del Proyecto Manhattan. El método de Lawrence requirió una gran cantidad de dispositivos complejos, aún no desarrollados, asociados con alto voltaje, alto vacío y campos magnéticos fuertes. La escala de los costos fue enorme. Kalutron tenía un electroimán gigante, cuya longitud alcanzaba los 75 metros y pesaba unas 4000 toneladas.

Se utilizaron varios miles de toneladas de alambre de plata para los devanados de este electroimán.

Todo el trabajo (sin contar el costo de la plata por un monto de $ 300 millones, que el tesoro estatal proporcionó solo temporalmente) costó $ 400 millones. El Ministerio de Defensa pagó 10 millones solo por la electricidad consumida por Calutron. La mayor parte del equipo de la planta de Oak Ridge superó en escala y precisión a todo lo que se había desarrollado en esta área de la tecnología.

Pero todos estos costos no fueron en vano. Habiendo gastado un total de aproximadamente 2 mil millones de dólares, los científicos estadounidenses en 1944 crearon una tecnología única para el enriquecimiento de uranio y la producción de plutonio. Mientras tanto, en el Laboratorio de Los Alamos, estaban trabajando en el proyecto de la bomba en sí. El principio de su funcionamiento fue claro en líneas generales durante mucho tiempo: la materia fisionable (plutonio o uranio-235) debe ser transferida a un estado crítico en el momento de la explosión (para que ocurra una reacción en cadena, la masa de la carga debe ser aún más crítico) e irradiado con un haz de neutrones, lo que implicaba el comienzo de una reacción en cadena.

Según los cálculos, la masa crítica de la carga superó los 50 kilogramos, pero podría reducirse significativamente. En general, varios factores influyen fuertemente en el valor de la masa crítica. Cuanto mayor es la superficie de la carga, más neutrones se emiten inútilmente al espacio circundante. La esfera tiene la superficie más pequeña. En consecuencia, las cargas esféricas, en igualdad de condiciones, tienen la masa crítica más baja. Además, la masa crítica depende de la pureza y el tipo de material fisionable. Es inversamente proporcional al cuadrado de la densidad de este material, lo que permite, por ejemplo, al duplicar la densidad, reducir la masa crítica en un factor de cuatro. El grado de subcriticidad requerido puede obtenerse, por ejemplo, mediante la compactación de material fisible debido a la explosión de una carga de un explosivo convencional fabricado en forma de un caparazón esférico que rodea una carga nuclear. Además, la masa crítica se puede reducir rodeando la carga con una pantalla que refleje bien los neutrones. El plomo, el berilio, el tungsteno, el uranio natural, el hierro y muchos otros pueden utilizarse como pantalla.

Uno de los posibles diseños de una bomba atómica consiste en dos piezas de uranio que, cuando se combinan, forman una masa mayor que la crítica. Para hacer explotar la bomba, es necesario acercarlos lo más rápido posible. El segundo método se basa en el uso de una explosión convergente hacia adentro. En este caso, una corriente de gases de un explosivo convencional se dirigió al material fisible ubicado en su interior y lo comprimió hasta alcanzar una masa crítica. La combinación de la carga y su intensa irradiación con neutrones, como ya se mencionó, provoca una reacción en cadena, como resultado de lo cual, en el primer segundo, la temperatura se eleva a 1 millón de grados. Durante este tiempo, solo alrededor del 5% de la masa crítica logró separarse. El resto de la carga de las primeras bombas se evaporó sin
cualquier beneficio.

La primera bomba atómica (se le dio el nombre de "Trinidad") fue recolectada en el verano de 1945. Y el 16 de junio de 1945, se produjo la primera explosión atómica en la Tierra en el sitio de pruebas atómicas en el desierto de Alamogordo (Nuevo México). La bomba se colocó en el centro del vertedero sobre una torre de acero de 30 metros. El equipo de grabación se colocó a gran distancia a su alrededor. El puesto de observación estaba a 9 km y el puesto de mando a 16 km. La explosión atómica causó una impresión asombrosa en todos los testigos de este evento. Según la descripción de los testigos presenciales, era como si muchos soles se combinaran en uno y al mismo tiempo iluminaran el vertedero. Entonces apareció una enorme bola de fuego sobre la llanura, y una nube redonda de polvo y luz comenzó a elevarse lenta y ominosamente hacia ella.

Despegando del suelo, esta bola de fuego despegó a una altura de más de tres kilómetros en unos pocos segundos. Con cada momento fue creciendo en tamaño, pronto su diámetro alcanzó 1,5 km y ascendió lentamente a la estratosfera. Luego, la bola de fuego dio paso a una columna de humo que se arremolinaba, que se extendía hasta una altura de 12 km, tomando la forma de un hongo gigante. Todo esto fue acompañado de un terrible estruendo, del que tembló la tierra. El poder de la bomba que explotó superó todas las expectativas.

Tan pronto como la situación de la radiación lo permitió, varios tanques Sherman, revestidos con placas de plomo desde el interior, se precipitaron al área de la explosión. Fermi estaba en uno de ellos, ansioso por ver los resultados de su trabajo. Sus ojos vieron una tierra quemada y muerta, en la que todos los seres vivos fueron destruidos en un radio de 1,5 km. La arena se horneó hasta formar una costra verdosa vidriosa que cubría el suelo. En un enorme cráter yacían los restos mutilados de una torre de soporte de acero. La fuerza de la explosión se estimó en 20.000 toneladas de TNT.

El siguiente paso sería el uso militar de la bomba atómica contra Japón, que, tras la rendición de la Alemania nazi, fue el único que continuó la guerra con Estados Unidos y sus aliados. En ese momento no había vehículos de lanzamiento, por lo que el bombardeo tuvo que realizarse desde un avión. Los componentes de las dos bombas fueron transportados con gran cuidado por el crucero Indianapolis a la isla Tinian, donde tenía su base el 509º Grupo Consolidado de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Por el tipo de carga y diseño, estas bombas eran algo diferentes entre sí.

La primera bomba atómica - "Kid" - fue una bomba de avión de gran tamaño con una carga atómica hecha de uranio-235 altamente enriquecido. Su longitud era de aproximadamente 3 m, diámetro - 62 cm, peso - 4,1 toneladas.

La segunda bomba atómica - "Fat Man" - con una carga de plutonio-239 tenía forma de huevo con un estabilizador de gran tamaño. Su longitud
era de 3,2 m, diámetro 1,5 m, peso - 4,5 toneladas.

El 6 de agosto, el bombardero B-29 Enola Gay del coronel Tibbets arrojó al Kid sobre la gran ciudad japonesa de Hiroshima. La bomba fue lanzada en paracaídas y explotó, como estaba previsto, a una altura de 600 m del suelo.

Las consecuencias de la explosión fueron espantosas. Incluso en los propios pilotos, la visión de una ciudad pacífica destruida por ellos en un instante causó una impresión deprimente. Más tarde, uno de ellos admitió que vieron en ese segundo lo peor que una persona puede ver.

Para los que estaban en la tierra, lo que estaba sucediendo era como un verdadero infierno. En primer lugar, una ola de calor pasó sobre Hiroshima. Su acción duró solo unos instantes, pero fue tan poderosa que incluso derritió los azulejos y cristales de cuarzo de las losas de granito, convirtió postes telefónicos en carbón a una distancia de 4 km y, finalmente, incineró cuerpos humanos tanto que solo sombras Quedó en el asfalto de las aceras. o en las paredes de las casas. Entonces, una monstruosa ráfaga de viento se escapó de debajo de la bola de fuego y barrió la ciudad a una velocidad de 800 km / h, barriendo todo a su paso. Las casas que no pudieron resistir su furiosa arremetida se derrumbaron como si estuvieran derribadas. En el círculo gigante con un diámetro de 4 km, no quedó ni un solo edificio completo. Unos minutos después de la explosión, una lluvia negra radiactiva pasó sobre la ciudad, esta humedad convertida en vapor condensado en las capas altas de la atmósfera cayó al suelo en forma de grandes gotas mezcladas con polvo radiactivo.

Después de la lluvia, una nueva ráfaga de viento golpeó la ciudad, esta vez soplando hacia el epicentro. Era más débil que el primero, pero aún lo suficientemente fuerte como para arrancar árboles. El viento hizo estallar un fuego gigantesco, que quemó todo lo que solo podía arder. De 76 mil edificios, 55 mil fueron completamente destruidos e incendiados. Testigos de esta terrible catástrofe recordaron al pueblo-antorcha, de donde caían al suelo ropas quemadas junto con jirones de piel, y las multitudes de enloquecidos cubiertos de terribles quemaduras que gritaban por las calles. El aire se llenó de un hedor sofocante de carne humana quemada. La gente estaba esparcida por todas partes, muerta y agonizante. Hubo muchos que se quedaron ciegos y sordos y, hurgando en todas direcciones, no pudieron distinguir nada en el caos que reinaba alrededor.

Los desafortunados, que estaban a 800 m del epicentro, literalmente se quemaron en una fracción de segundo: sus entrañas se evaporaron y sus cuerpos se convirtieron en trozos de carbón humeante. Aquellos que se encontraban en el epicentro a una distancia de 1 km fueron afectados por la enfermedad por radiación en una forma extremadamente severa. A las pocas horas, comenzaron a vomitar violentamente, la temperatura saltó a 39-40 grados, apareció dificultad para respirar y sangrado. Luego, las úlceras que no curaban se derramaron sobre la piel, la composición de la sangre cambió drásticamente y el cabello se cayó. Después de un sufrimiento terrible, generalmente en el segundo o tercer día, siguió la muerte.

En total, unas 240 mil personas murieron a causa de la explosión y la enfermedad por radiación. Aproximadamente 160 mil recibieron enfermedad por radiación en una forma más leve: su dolorosa muerte se retrasó durante varios meses o años. Cuando la noticia del desastre se extendió por todo el país, todo Japón quedó paralizado por el miedo. Aumentó aún más después de que el Furgón del Mayor Sweeney arrojara una segunda bomba sobre Nagasaki el 9 de agosto. Varios cientos de miles de residentes también murieron y resultaron heridos aquí. Incapaz de resistir nuevas armas, el gobierno japonés capituló: la bomba atómica puso fin a la Segunda Guerra Mundial.

Guerra ha terminado. Duró solo seis años, pero logró cambiar el mundo y las personas casi más allá del reconocimiento.

La civilización humana antes de 1939 y la civilización humana después de 1945 son sorprendentemente diferentes. Hay muchas razones para esto, pero una de las más importantes es la aparición de armas nucleares. Se puede decir sin exagerar que la sombra de Hiroshima se encuentra en toda la segunda mitad del siglo XX. Se convirtió en una profunda quemadura moral para muchos millones de personas, tanto para los contemporáneos de esta catástrofe como para los que nacieron décadas después. El hombre moderno ya no puede pensar en el mundo como lo pensaba antes del 6 de agosto de 1945; comprende con demasiada claridad que este mundo puede convertirse en nada en unos momentos.

El hombre moderno no puede mirar la guerra, como lo vieron sus abuelos y bisabuelos; sabe con certeza que esta guerra será la última y que no habrá ganadores ni perdedores en ella. Las armas nucleares han dejado su huella en todas las esferas de la vida pública y la civilización moderna no puede vivir de acuerdo con las mismas leyes que hace sesenta u ochenta años. Nadie entendió esto mejor que los propios creadores de la bomba atómica.

“Gente de nuestro planeta - escribió Robert Oppenheimer, - debe unirse. El horror y la destrucción sembrados por la última guerra nos dictan este pensamiento. Las explosiones de las bombas atómicas lo demostraron con toda la crueldad. Otras personas han dicho palabras similares en otro momento, solo sobre otras armas y sobre otras guerras. No han tenido éxito. Pero cualquiera que hasta hoy diga que estas palabras son inútiles es engañado por las vicisitudes de la historia. No podemos estar convencidos de esto. Los resultados de nuestro trabajo no dejan a la humanidad más remedio que crear un mundo unido. Un mundo basado en la legalidad y el humanismo ".

Una bomba de hidrógeno (HB, VB) es un arma de destrucción masiva con un poder destructivo increíble (su poder se estima en megatones en equivalente de TNT). El principio de funcionamiento de la bomba y el esquema de la estructura se basa en el uso de la energía de fusión termonuclear de núcleos de hidrógeno. Los procesos que tienen lugar durante la explosión son similares a los que tienen lugar en las estrellas (incluido el Sol). La primera prueba de un WB adecuado para el transporte a largas distancias (proyecto de A.D. Sakharov) se llevó a cabo en la Unión Soviética en el sitio de prueba cerca de Semipalatinsk.

Reacción termonuclear

El sol contiene enormes reservas de hidrógeno, que está constantemente bajo la influencia de una presión y temperatura ultra altas (alrededor de 15 millones de grados Kelvin). Con una densidad de plasma y una temperatura tan exorbitantes, los núcleos de los átomos de hidrógeno chocan aleatoriamente entre sí. El resultado de las colisiones es la fusión de núcleos y, como resultado, la formación de núcleos de un elemento más pesado: el helio. Las reacciones de este tipo se denominan fusión termonuclear, se caracterizan por la liberación de una cantidad colosal de energía.

Las leyes de la física explican la liberación de energía durante una reacción termonuclear de la siguiente manera: parte de la masa de núcleos ligeros que participan en la formación de elementos más pesados ​​permanece sin utilizar y se convierte en energía pura en cantidades colosales. Es por eso que nuestro cuerpo celeste pierde alrededor de 4 millones de toneladas de materia por segundo, mientras libera un flujo continuo de energía al espacio exterior.

Isótopos de hidrógeno

El más simple de todos los átomos que existe es el átomo de hidrógeno. Contiene solo un protón que forma un núcleo y un solo electrón que gira a su alrededor. Como resultado de la investigación científica sobre el agua (H2O), se encontró que el agua llamada "pesada" está presente en pequeñas cantidades. Contiene isótopos "pesados" de hidrógeno (2H o deuterio), cuyos núcleos, además de un protón, también contienen un neutrón (una partícula cercana en masa a un protón, pero desprovista de carga).

La ciencia también conoce el tritio, el tercer isótopo del hidrógeno, cuyo núcleo contiene 1 protón y 2 neutrones a la vez. El tritio se caracteriza por la inestabilidad y la descomposición espontánea constante con la liberación de energía (radiación), como resultado de lo cual se forma un isótopo de helio. Las trazas de tritio se encuentran en las capas superiores de la atmósfera terrestre: es allí, bajo la influencia de los rayos cósmicos, donde las moléculas de gas que forman el aire sufren cambios similares. También es posible obtener tritio en un reactor nuclear irradiando el isótopo litio-6 con un poderoso flujo de neutrones.

Desarrollo y primeras pruebas de una bomba de hidrógeno

Como resultado de un análisis teórico exhaustivo, los expertos de la URSS y los EE. UU. Llegaron a la conclusión de que una mezcla de deuterio y tritio facilita el inicio de una reacción de fusión termonuclear. Armados con este conocimiento, los científicos de los Estados Unidos en los años 50 del siglo pasado se propusieron crear una bomba de hidrógeno. Y ya en la primavera de 1951, se llevó a cabo una prueba en el sitio de prueba de Enewetok (un atolón en el Océano Pacífico), pero luego solo se logró una fusión termonuclear parcial.

Pasó algo más de un año, y en noviembre de 1952 se llevó a cabo la segunda prueba de una bomba de hidrógeno con una capacidad de unos 10 Mt en TNT. Sin embargo, esa explosión difícilmente puede llamarse una explosión de una bomba termonuclear en el sentido moderno: de hecho, el dispositivo era un contenedor grande (del tamaño de un edificio de tres pisos) lleno de deuterio líquido.

En Rusia, también abordaron la mejora de las armas atómicas y la primera bomba de hidrógeno de la A.D. Sajarov fue probado en el sitio de pruebas de Semipalatinsk el 12 de agosto de 1953. RDS-6 (este tipo de arma de destrucción masiva fue apodada "puff" de Sajarov, ya que su esquema implicaba la colocación secuencial de capas de deuterio alrededor de la carga del iniciador) tenía una potencia de 10 Mt. Sin embargo, a diferencia de la "casa de tres pisos" estadounidense, la bomba soviética era compacta y podía enviarse rápidamente al lugar de lanzamiento en territorio enemigo en un bombardero estratégico.

Habiendo aceptado el desafío, Estados Unidos en marzo de 1954 detonó una bomba aérea más poderosa (15 Mt) en el sitio de prueba en el atolón Bikini (Océano Pacífico). La prueba provocó la liberación de una gran cantidad de sustancias radiactivas a la atmósfera, algunas de las cuales cayeron con precipitación a cientos de kilómetros del epicentro de la explosión. El barco japonés "Happy Dragon" y los instrumentos instalados en la isla Rogelap registraron un fuerte aumento de la radiación.

Dado que se forma un helio estable y seguro como resultado de los procesos que ocurren durante la detonación de una bomba de hidrógeno, se esperaba que las emisiones radiactivas no superaran el nivel de contaminación de un detonador de fusión atómico. Pero los cálculos y mediciones de la lluvia radiactiva real variaron enormemente, tanto en cantidad como en composición. Por lo tanto, el liderazgo estadounidense decidió suspender temporalmente el diseño de esta arma hasta un estudio completo de su impacto en el medio ambiente y los seres humanos.

Video: pruebas en la URSS.

Tsar Bomba - bomba termonuclear de la URSS

La Unión Soviética puso un punto gordo en la cadena de bombas de hidrógeno cuando el 30 de octubre de 1961, en Novaya Zemlya, se probó una "Bomba Zar" de 50 megatones (la más grande de la historia), el resultado de muchos años de trabajo de investigación. grupo de AD Sajarov. La explosión tronó a una altitud de 4 kilómetros y la onda de choque fue registrada tres veces por instrumentos de todo el mundo. A pesar de que la prueba no reveló fallas, la bomba nunca entró en servicio. Pero el mero hecho de que los soviéticos poseyeran tales armas causó una impresión indeleble en todo el mundo, y Estados Unidos dejó de ganar el tonelaje de su arsenal nuclear. Rusia, a su vez, decidió abandonar la introducción de ojivas de hidrógeno en estado de alerta.

Una bomba de hidrógeno es un dispositivo técnico muy complejo, cuya explosión requiere el curso secuencial de varios procesos.

En primer lugar, se produce la detonación de la carga iniciadora ubicada dentro del caparazón de la VB (bomba atómica en miniatura), cuyo resultado es una potente emisión de neutrones y la creación de una alta temperatura requerida para el inicio de la fusión termonuclear en la carga principal. . Comienza el bombardeo masivo de neutrones del inserto de deuteruro de litio (obtenido mediante la combinación de deuterio con el isótopo litio-6).

Bajo la acción de los neutrones, el litio-6 se divide en tritio y helio. La mecha atómica en este caso se convierte en una fuente de materiales necesarios para el curso de la fusión termonuclear en la propia bomba detonada.

Una mezcla de tritio y deuterio desencadena una reacción termonuclear, como resultado de la cual la temperatura dentro de la bomba aumenta rápidamente y cada vez hay más hidrógeno involucrado en el proceso.
El principio de funcionamiento de una bomba de hidrógeno implica un curso ultrarrápido de estos procesos (el dispositivo de carga y la disposición de los elementos principales contribuyen a ello), que parecen instantáneos para el observador.

Superbomba: fisión, fusión, división.

La secuencia de los procesos descritos anteriormente finaliza después del inicio de la reacción de deuterio con tritio. Además, se decidió utilizar la fisión de núcleos, en lugar de la síntesis de núcleos más pesados. Después de la fusión de los núcleos de tritio y deuterio, se liberan helio libre y neutrones rápidos, cuya energía es suficiente para iniciar la fisión de los núcleos de uranio-238. Los neutrones rápidos son capaces de dividir átomos de la capa de uranio de una superbomba. La fisión de una tonelada de uranio genera energía del orden de 18 Mt. En este caso, la energía se gasta no solo en la creación de una onda expansiva y la liberación de una cantidad colosal de calor. Cada átomo de uranio se divide en dos "fragmentos" radiactivos. Se forma un "grupo" completo de varios elementos químicos (hasta 36) y alrededor de doscientos isótopos radiactivos. Es por ello que se forman numerosas precipitaciones radiactivas, registradas a cientos de kilómetros del epicentro de la explosión.

Después de la caída del "Telón de Acero", se supo que la URSS planeaba desarrollar el "Zar de la Bomba" con una capacidad de 100 Mt. Debido al hecho de que entonces no había ningún avión capaz de llevar una carga tan masiva, se abandonó la idea en favor de una bomba de 50 Mt.

Las consecuencias de la explosión de una bomba de hidrógeno

Onda de choque

La explosión de una bomba de hidrógeno conlleva destrucción y consecuencias a gran escala, y el impacto primario (explícito, directo) tiene un carácter triple. El más obvio de todos los impactos directos es una onda de choque de intensidad ultra alta. Su capacidad destructiva disminuye con la distancia desde el epicentro de la explosión y también depende de la potencia de la bomba en sí y de la altura a la que detonó la carga.

Efecto de calor

El efecto del efecto térmico de la explosión depende de los mismos factores que la potencia de la onda de choque. Pero se les agrega uno más: el grado de transparencia de las masas de aire. La niebla o incluso una ligera nubosidad reduce drásticamente el radio de daño en el que un destello de calor puede causar quemaduras graves y pérdida de la visión. La explosión de una bomba de hidrógeno (más de 20 Mt) genera una cantidad increíble de energía térmica, suficiente para derretir hormigón a una distancia de 5 km, evaporar casi toda el agua de un pequeño lago a una distancia de 10 km, destruir al personal enemigo , equipos y edificios a la misma distancia ... En el centro, se forma un cráter con un diámetro de 1-2 km y una profundidad de hasta 50 m, cubierto con una capa gruesa de masa vítrea (varios metros de rocas con un alto contenido de arena se derriten casi instantáneamente, convirtiéndose en vidrio ).

Según cálculos de pruebas de la vida real, las personas tienen un 50% de posibilidades de sobrevivir si:

• Están ubicados en un refugio de hormigón armado (subterráneo) a 8 km del epicentro de la explosión (EE);
• Están ubicados en edificios residenciales a una distancia de 15 km del EV;
• Se encontrarán en un área abierta a una distancia de más de 20 km del EV con poca visibilidad (para una atmósfera "limpia", la distancia mínima en este caso será de 25 km).

Con la distancia del vehículo eléctrico, la probabilidad de mantenerse con vida entre las personas que se encuentran en áreas abiertas aumenta drásticamente. Entonces, a una distancia de 32 km, será del 90-95%. El radio de 40 a 45 km es el límite del impacto principal de la explosión.

Bola de fuego

Las tormentas de fuego autosostenidas (huracanes), que se forman como resultado del arrastre de masas colosales de material combustible a la bola de fuego, son otro efecto obvio de la explosión de una bomba de hidrógeno. Pero, a pesar de esto, lo más peligroso en términos del impacto de la explosión será la contaminación por radiación del medio ambiente en decenas de kilómetros a la redonda.

Caer

La bola de fuego que emergió después de la explosión se llena rápidamente con enormes cantidades de partículas radiactivas (productos de desintegración de núcleos pesados). El tamaño de las partículas es tan pequeño que cuando llegan a la atmósfera superior pueden permanecer allí durante mucho tiempo. Todo lo que alcanza la bola de fuego en la superficie de la tierra se convierte instantáneamente en ceniza y polvo, y luego es arrastrado hacia la columna de fuego. Los vórtices de llamas mezclan estas partículas con partículas cargadas, formando una mezcla peligrosa de polvo radiactivo, cuyo proceso de sedimentación de los gránulos se extiende durante mucho tiempo.

El polvo grueso se deposita con bastante rapidez, pero las corrientes de aire transportan el polvo fino a grandes distancias, cayendo gradualmente de la nube recién formada. En las inmediaciones del EE, las partículas más grandes y cargadas se asientan; a cientos de kilómetros de él, todavía se pueden ver partículas de ceniza visibles a simple vista. Son ellos los que forman una cubierta mortal, de varios centímetros de grosor. Cualquiera que esté cerca de él corre el riesgo de recibir una dosis importante de radiación.

Las partículas más pequeñas e indistinguibles pueden "flotar" en la atmósfera durante muchos años, doblando la Tierra muchas veces. Cuando caen a la superficie, prácticamente pierden radiactividad. El más peligroso es el estroncio-90, que tiene una vida media de 28 años y genera una radiación estable durante todo este tiempo. Su apariencia está determinada por instrumentos de todo el mundo. Al aterrizar sobre la hierba y el follaje, se involucra en las cadenas alimentarias. Por esta razón, el estroncio 90, acumulado en los huesos, se encuentra en personas que se encuentran a miles de kilómetros de los sitios de prueba. Incluso si su contenido es extremadamente bajo, la perspectiva de convertirse en un "vertedero para almacenar desechos radiactivos" no augura nada bueno para una persona, lo que lleva al desarrollo de neoplasias malignas óseas. En las regiones de Rusia (así como en otros países), cercanas a los sitios de lanzamientos de prueba de bombas de hidrógeno, aún se observa un aumento de fondo radiactivo, lo que demuestra una vez más la capacidad de este tipo de arma para dejar consecuencias significativas.

Video sobre la bomba de hidrógeno

Si tiene alguna pregunta, déjela en los comentarios debajo del artículo. Nosotros o nuestros visitantes estaremos encantados de responderles.

Hay muchos clubes políticos diferentes en el mundo. El G-7, ahora el G-20, BRICS, OCS, 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 hay 9 países con armas nucleares:

• Rusia;
• Gran Bretaña;
• Francia;
• India
• Pakistán;
• Israel;
• RPDC.

Los países están alineados porque tienen armas nucleares en su arsenal. Si la lista se construyera por el número de ojivas, Rusia estaría en primer lugar con sus 8.000 unidades, 1.600 de las cuales pueden lanzarse incluso ahora. Los Estados están a solo 700 unidades por detrás, pero tienen 320 cargas más "a la mano". El "Club Nuclear" es un concepto puramente condicional, en realidad no hay club. Existe una serie de acuerdos entre los países sobre la no proliferación y reducción de los arsenales de armas nucleares.

Las primeras pruebas de la bomba atómica, como saben, fueron realizadas por Estados Unidos en 1945. Esta arma fue probada en las condiciones de "campo" de la Segunda Guerra Mundial en los habitantes 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 fisión de núcleos en dos, con una liberación concomitante de energía. El uranio y el plutonio se utilizan principalmente para esta reacción. Estos elementos están asociados con nuestras ideas sobre de qué están hechas las bombas nucleares. Dado que en la naturaleza el uranio se presenta solo en forma de una mezcla de tres isótopos, de los cuales solo uno es capaz de soportar tal reacción, es necesario enriquecer el uranio. Una alternativa es el plutonio-239, que no se produce de forma natural y debe producirse a partir de uranio.

Si tiene lugar una reacción de fisión en una bomba de uranio, entonces en una reacción de fusión de hidrógeno, esta es la esencia de cómo una bomba de hidrógeno se diferencia de una atómica. Todos sabemos que el sol nos da luz, calor y podemos decir vida. Los mismos procesos que tienen lugar al sol pueden destruir fácilmente ciudades y países. La explosión de una bomba de hidrógeno nace de la reacción de fusión de núcleos ligeros, la llamada fusión termonuclear. Este "milagro" es posible gracias a los isótopos de hidrógeno: deuterio y tritio. Por eso la bomba se llama hidrógeno. También se puede ver el nombre de "bomba termonuclear", por la reacción que subyace a esta arma.

Después de que el mundo vio el poder destructivo de las armas nucleares, en agosto de 1945, la URSS inició una carrera que continuó hasta su colapso. Estados Unidos fue el primero en crear, probar y usar armas nucleares, el primero en detonar una bomba de hidrógeno, pero se le puede atribuir a la URSS la primera producción de una bomba de hidrógeno compacta que puede ser entregada al enemigo en un Tu- dieciséis. La primera bomba estadounidense tenía el tamaño de un edificio de tres pisos, y una bomba de hidrógeno de este tamaño es de poca utilidad. Los soviéticos recibieron tales armas ya en 1952, mientras que la primera bomba estadounidense "adecuada" se adoptó solo en 1954. Si miras hacia atrás y analizas las explosiones en Nagasaki e Hiroshima, puedes llegar a la conclusión de que no eran tan poderosas ... . En total, dos bombas destruyeron ambas ciudades y, según diversas estimaciones, mataron hasta 220.000 personas. El bombardeo de Tokio podría matar de 150 a 200.000 personas al día sin armas nucleares. Esto se debe a la baja potencia de las primeras bombas: solo unas pocas decenas de kilotones en equivalente de TNT. Las bombas de hidrógeno se probaron con miras a superar 1 megatón o más.

La primera bomba soviética se probó con un reclamo de 3 Mt, pero finalmente se probaron 1,6 Mt.

La bomba de hidrógeno más poderosa fue probada por los soviéticos en 1961. Su capacidad alcanzó los 58-75 Mt, mientras que los 51 Mt declarados. "Tsar" conmocionó al mundo, literalmente. La onda de choque dio tres vueltas al planeta. No quedó una sola colina en el sitio de prueba (Novaya Zemlya), 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 tapa fue de casi 100 km. Es difícil imaginar las consecuencias de tal explosión en una gran ciudad. Según muchos expertos, fue la prueba de una bomba de hidrógeno de esta potencia (los Estados tenían en ese momento cuatro veces menos bombas en vigor) el primer paso hacia la firma de varios tratados para prohibir las armas nucleares, probarlas y reducir producción. Por primera vez, el mundo empezó a pensar en su propia seguridad, que estaba realmente amenazada.

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 del tercer elemento, la liberación del cuarto y la energía. Las fuerzas que repelen los núcleos son colosales, por lo que para que los átomos se acerquen lo suficiente como para fusionarse, la temperatura debe ser enorme. Los científicos se han estado devanando los sesos durante siglos sobre la fusión termonuclear fría, por así decirlo, tratando de bajar la temperatura de fusión a temperatura ambiente, idealmente. En este caso, la humanidad tendrá acceso a la energía del futuro. En cuanto a una reacción termonuclear en este momento, para iniciarla, todavía es necesario encender un sol en miniatura aquí en la Tierra; por lo general, se usa una carga de uranio o plutonio en las bombas para iniciar la fusión.

Además de las consecuencias descritas anteriormente por el uso de una bomba de decenas de megatones, la bomba de hidrógeno, como cualquier arma nuclear, tiene una serie de consecuencias por su uso. Algunas personas tienden a pensar que la bomba de hidrógeno es un "arma más limpia" que una bomba convencional. Quizás esto se deba al 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 espantosas. De hecho, ciertamente este no es el caso, porque la acción de una bomba de hidrógeno se basa en sustancias extremadamente radiactivas. En teoría, es posible fabricar una bomba sin carga de uranio, pero esto no es práctico debido a la complejidad del proceso, por lo que una reacción de fusión pura se "diluye" con uranio para aumentar la potencia. Al mismo tiempo, la cantidad de lluvia radiactiva aumenta hasta un 1000%. Todo lo que caiga en la bola de fuego será destruido, la zona dentro del radio de destrucción quedará deshabitada para la gente durante décadas. La lluvia radiactiva puede dañar la salud de las personas a cientos y miles de kilómetros de distancia. Cifras específicas, se puede calcular 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 será completamente destruido. Miles de grandes ciudades, miles de millones de personas permanecerán en el planeta y solo un pequeño porcentaje de territorios perderá su condición de "aptos para la vida". A largo plazo, el mundo entero se verá amenazado por el llamado "invierno nuclear". El socavar el arsenal nuclear del "club" puede provocar la liberación a la atmósfera de una cantidad suficiente de materia (polvo, hollín, humo) para "reducir" el brillo del sol. El sudario, que puede extenderse por todo el planeta, destruirá los cultivos con varios años de anticipación, provocando el hambre y la 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 un invierno nuclear parece más que real. Nuevamente, dependiendo de cómo vaya la guerra, podemos obtener los siguientes tipos de cambio climático global:

• enfriamiento por 1 grado, pasará imperceptiblemente;
• otoño nuclear: es posible que se enfríe de 2 a 4 grados, fallas en las cosechas y una mayor formación de huracanes;
• análogo de "un año sin verano" - cuando la temperatura bajó significativamente, varios grados durante un año;
• pequeña edad de hielo: la temperatura puede bajar de 30 a 40 grados durante un tiempo considerable, irá acompañada de la despoblación de varias zonas del norte y las malas cosechas;
• edad de hielo: el desarrollo de la pequeña edad de hielo, cuando el reflejo de la luz solar desde la superficie puede alcanzar un cierto punto crítico y la temperatura continuará cayendo, la única diferencia está en la temperatura;
• El enfriamiento irreversible es una versión muy triste de la edad del hielo que, bajo la influencia de muchos factores, convertirá a la Tierra en un nuevo planeta.

La teoría del invierno nuclear está bajo constante crítica y sus implicaciones parecen un poco exageradas. Sin embargo, no hay necesidad de dudar de su inevitable ofensiva en cualquier conflicto global con el uso de bombas de hidrógeno.

La Guerra Fría ya pasó y, por lo tanto, la histeria nuclear solo se puede ver en las viejas películas de Hollywood y en las portadas de revistas y cómics raros. A pesar de esto, es posible que estemos al borde, aunque no de un gran conflicto nuclear, pero sí serio. Todo esto gracias al amante de los misiles y al héroe de la lucha contra las costumbres imperialistas de Estados Unidos: Kim Jong-un. La bomba de hidrógeno de la RPDC sigue siendo un objeto hipotético, solo la evidencia circunstancial habla de su existencia. Por supuesto, el gobierno de Corea del Norte informa constantemente que han logrado fabricar nuevas bombas, hasta ahora nadie las ha visto en vivo. Naturalmente, los Estados 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 por el momento la RPDC no cuenta con la tecnología suficiente para atacar con éxito a Estados Unidos, lo que anuncian al mundo entero todos los años. Incluso un ataque contra el vecino Japón o el Sur puede no tener mucho éxito, si es que lo logra, pero cada año aumenta el peligro de un nuevo conflicto en la península de Corea.

Cientos de miles de armeros famosos y olvidados de la antigüedad lucharon en busca del arma perfecta capaz de evaporar un ejército enemigo con un solo clic. Periódicamente, se puede encontrar un rastro de esta búsqueda en los cuentos de hadas, describiendo más o menos plausiblemente una espada milagrosa o un arco que golpea sin fallar.

Afortunadamente, el progreso tecnológico durante mucho tiempo se movió tan lentamente que la encarnación real del arma aplastante permaneció en los sueños y las historias orales, y más tarde en las páginas de los libros. El salto científico y tecnológico del siglo XIX proporcionó las condiciones para la creación de la principal fobia del siglo XX. La bomba nuclear, creada y probada en condiciones reales, ha revolucionado tanto los asuntos militares como la política.

La historia de la creación de armas.

Durante mucho tiempo se creyó que el arma más poderosa solo se puede crear utilizando explosivos. Los descubrimientos de científicos que trabajaron con las partículas más pequeñas dieron una justificación científica al hecho de que con la ayuda de partículas elementales se puede generar una energía enorme. Becquerel, que descubrió la radiactividad de las sales de uranio en 1896, fue el primero en la línea de investigadores.

El uranio en sí se conoce desde 1786, pero en ese momento nadie sospechaba su radiactividad. El trabajo de los científicos a finales de los siglos XIX y XX reveló no solo propiedades físicas especiales, sino también la posibilidad de obtener energía a partir de sustancias radiactivas.

La versión de fabricar armas a base de uranio fue descrita en detalle por primera vez, publicada y patentada por físicos franceses, los esposos Joliot-Curie en 1939.

A pesar del valor para el negocio de las armas, los propios científicos se opusieron firmemente a la creación de un arma tan devastadora.

Después de atravesar la Segunda Guerra Mundial en la Resistencia, en la década de 1950, los cónyuges (Frederic e Irene), al darse cuenta del poder destructivo de la guerra, abogan por el desarme general. Están respaldados por Niels Bohr, Albert Einstein y otros físicos prominentes de la época.

Mientras tanto, mientras Joliot-Curie se ocupaba del problema de los fascistas en París, al otro lado del planeta, en América, se estaba desarrollando la primera carga nuclear del mundo. Robert Oppenheimer, quien dirigió el trabajo, recibió la autoridad más amplia y enormes recursos. El final de 1941 estuvo marcado por el comienzo del Proyecto Manhattan, que finalmente condujo a la creación de la primera ojiva nuclear.

La primera instalación de producción de uranio apto para armas se construyó en Los Alamos, Nuevo México. En el futuro, aparecerán los mismos centros nucleares en todo el país, por ejemplo, en Chicago, en Oak Ridge, Tennessee, y la investigación se llevó a cabo en California. Las mejores fuerzas de los profesores de las universidades estadounidenses, así como de los físicos que huyeron de Alemania, se lanzaron a la creación de la bomba.

En el propio "Tercer Reich", el trabajo en la creación de un nuevo tipo de arma se desplegó de una manera característica del Führer.

Dado que el "Poseído" estaba más interesado en tanques y aviones, y cuanto más mejor, no vio ninguna necesidad particular de una nueva bomba milagrosa.

En consecuencia, los proyectos no apoyados por Hitler, en el mejor de los casos, avanzaban a paso de tortuga.

Cuando comenzó a hornearse, y resultó que el Frente Oriental se tragó tanques y aviones, un nuevo milagro de armas recibió apoyo. Pero ya era demasiado tarde, en las condiciones del bombardeo y el miedo constante a las cuñas de los tanques soviéticos, no fue posible crear un dispositivo con un componente nuclear.

La Unión Soviética estuvo más atenta a la posibilidad de crear un nuevo tipo de arma destructiva. En el período anterior a la guerra, los físicos recopilaron y reunieron conocimientos generales sobre la energía nuclear y la posibilidad de crear armas nucleares. La inteligencia trabajó intensamente durante todo el período de creación de una bomba nuclear tanto en la URSS como en los Estados Unidos. La guerra jugó un papel importante en la restricción del ritmo de desarrollo, ya que se destinaron enormes recursos al frente.

Es cierto que el académico Kurchatov Igor Vasilyevich, con la persistencia característica, promovió el trabajo de todas las divisiones subordinadas en esta dirección. Un poco más adelante, será él quien reciba instrucciones de acelerar el desarrollo de armas ante la amenaza de un ataque estadounidense a las ciudades de la URSS. Fue él quien se paró en la grava de una enorme máquina de cientos y miles de científicos y trabajadores que recibirán el título honorífico del padre de la bomba nuclear soviética.

Primeras pruebas del mundo

Pero volvamos al programa nuclear estadounidense. Para el verano de 1945, los científicos estadounidenses habían logrado crear la primera bomba nuclear del mundo. Cualquier niño que haya hecho él mismo o que haya comprado un poderoso petardo en una tienda experimenta un tormento extraordinario, queriendo hacerlo explotar lo antes posible. En 1945, cientos de militares y científicos estadounidenses experimentaron lo mismo.

El 16 de junio de 1945, en el desierto de Alamogordo, Nuevo México, se llevaron a cabo las primeras pruebas de armas nucleares y una de las explosiones más poderosas en ese momento.

Los testigos presenciales que observaron la detonación desde el búnker fueron golpeados por la fuerza con la que estalló la carga en la parte superior de la torre de acero de 30 metros. Al principio, todo estaba inundado de luz, varias veces más fuerte que el sol. Entonces, una bola de fuego se elevó hacia el cielo, convirtiéndose en una columna de humo, que tomó forma en el famoso hongo.

Tan pronto como el polvo se asentó, los investigadores y los creadores de la bomba se apresuraron al lugar de la explosión. Observaron las secuelas de los tanques Sherman colgados con plomo. Lo que vieron los asombró, ningún arma habría hecho tanto daño. La arena se derritió hasta convertirse en vidrio en algunos lugares.

También se encontraron minúsculos restos de la torre; en un embudo de gran diámetro, estructuras desfiguradas y fragmentadas ilustraban claramente el poder destructivo.

Factores llamativos

Esta detonación dio la primera información sobre el poder de la nueva arma, sobre cómo puede destruir al enemigo. Estos son varios factores:

• radiación de luz, un destello que puede cegar incluso órganos de visión protegidos;
• onda de choque, una densa corriente de aire que se mueve desde el centro y destruye la mayoría de los edificios;
• un pulso electromagnético que golpea la mayoría de los equipos y no permite el uso de las instalaciones de comunicación por primera vez después de la explosión;
• la radiación penetrante, el factor más peligroso para quienes se han protegido de otros factores dañinos, se divide en irradiación alfa-beta-gamma;
• contaminación radiactiva que puede afectar negativamente a la salud y la vida durante decenas, o incluso cientos de años.

El uso ulterior de armas nucleares, incluso en las hostilidades, mostró todas las características del impacto sobre los organismos vivos y la naturaleza. El 6 de agosto de 1945 fue el último día para decenas de miles de residentes de la pequeña ciudad de Hiroshima, entonces famosa por varios sitios militares importantes.

El resultado de la guerra en el Pacífico era una conclusión inevitable, pero el Pentágono creía que la operación en el archipiélago japonés costaría más de un millón de vidas a los marines estadounidenses. Se decidió matar varios pájaros de un tiro, sacar a Japón de la guerra, ahorrando en la operación de desembarco, para probar una nueva arma en la práctica y declararla al mundo entero y, sobre todo, a la URSS.

A la una de la madrugada, el avión, a bordo en el que se encontraba la bomba nuclear "Kid", despegó en misión.

La bomba lanzada sobre la ciudad explotó a una altitud de unos 600 metros a las 8.15 horas. Todos los edificios ubicados a una distancia de 800 metros del epicentro fueron destruidos. Las paredes de solo unos pocos edificios, diseñadas para un terremoto de 9 puntos, han sobrevivido.

De cada diez personas que se encontraban en el momento de la explosión de la bomba en un radio de 600 metros, solo una pudo sobrevivir. La radiación de luz convirtió a las personas en carbón, dejando huellas de sombras en la piedra, una huella oscura del lugar donde se encontraba la persona. La onda expansiva resultante fue tan fuerte que pudo romper el vidrio a una distancia de 19 kilómetros del lugar de la explosión.

Un adolescente fue golpeado fuera de la casa por una densa corriente de aire a través de la ventana, aterrizando, el chico vio como las paredes de la casa estaban dobladas como cartas. La onda expansiva fue seguida por un tornado de fuego que destruyó a los pocos residentes que sobrevivieron a la explosión y no lograron salir de la zona del incendio. Aquellos que se encontraban a cierta distancia de la explosión comenzaron a experimentar graves molestias, cuya causa inicialmente no estaba clara para los médicos.

Mucho más tarde, unas semanas después, se anunció el término "envenenamiento por radiación", ahora conocido como enfermedad por radiación.

Más de 280 mil personas fueron víctimas de una sola bomba, tanto directamente de la explosión como de las enfermedades consiguientes.

El bombardeo de Japón con armas nucleares no terminó ahí. Según el plan, solo se atacarían de cuatro a seis ciudades, pero las condiciones climáticas solo permitieron que Nagasaki fuera atacada. En esta ciudad más de 150 mil personas fueron víctimas de la bomba "Fat Man".

Las promesas del gobierno estadounidense de realizar tales ataques antes de la rendición de Japón llevaron a un armisticio y luego a la firma de un acuerdo que puso fin a la Guerra Mundial. Pero para las armas nucleares, esto fue solo el comienzo.

La bomba más poderosa del mundo.

La posguerra estuvo marcada por el enfrentamiento entre el bloque de la URSS y los aliados de Estados Unidos y la OTAN. En la década de 1940, los estadounidenses consideraron seriamente la posibilidad de atacar a la Unión Soviética. Para contener al ex aliado, hubo que acelerar los trabajos de creación de la bomba, y ya en 1949, el 29 de agosto, se terminó el monopolio estadounidense en armas nucleares. Durante la carrera de armamentos, dos ensayos nucleares merecen la mayor atención.

Bikini Atoll, conocido principalmente por trajes de baño frívolos, en 1954 literalmente tronó en todo el mundo en relación con las pruebas de una carga nuclear de poder especial.

Los estadounidenses, habiendo decidido probar un nuevo diseño de armas atómicas, no calcularon la carga. Como resultado, la explosión resultó ser 2,5 veces más poderosa de lo planeado. Los habitantes de los islotes cercanos, así como los omnipresentes pescadores japoneses, fueron atacados.

Pero no fue la bomba estadounidense más poderosa. En 1960, se adoptó la bomba nuclear B41, que no pasó las pruebas completas debido a su potencia. La fuerza de la carga se calculó teóricamente, por temor a detonar un arma tan peligrosa en el lugar de la prueba.

La Unión Soviética, que amaba ser la primera en todo, lo probó en 1961, apodado “la madre de Kuzkina”.

En respuesta al chantaje nuclear de Estados Unidos, los científicos soviéticos crearon la bomba más poderosa del mundo. Probado en Novaya Zemlya, ha dejado su huella en casi todos los rincones del mundo. Según los recuerdos, en los rincones más remotos en el momento de la explosión se sintió un leve terremoto.

La onda expansiva, por supuesto, habiendo perdido todo su poder destructivo, pudo dar la vuelta a la Tierra. Hoy es la bomba nuclear más poderosa del mundo, creada y probada por la humanidad. Por supuesto, si le desataran las manos, la bomba nuclear de Kim Jong-un sería más poderosa, pero no tiene una Nueva Tierra para probarla.

Dispositivo de bomba atómica

Considere un dispositivo de bomba atómica muy primitivo, puramente para comprender. Hay muchas clases de bombas atómicas, pero consideraremos tres principales:

• el uranio, basado en el uranio 235, detonó por primera vez sobre Hiroshima;
• plutonio, basado en plutonio 239, detonó por primera vez sobre Nagasaki;
• termonuclear, a veces llamado hidrógeno, a base de agua pesada con deuterio y tritio, afortunadamente, no se utilizó contra la población.

Las dos primeras bombas se basan en el efecto de la fisión de núcleos pesados ​​en núcleos más pequeños a través de una reacción nuclear descontrolada con la liberación de una gran cantidad de energía. El tercero se basa en la fusión de núcleos de hidrógeno (o mejor dicho, sus isótopos deuterio y tritio) con la formación de helio, que es más pesado que el hidrógeno. Con el mismo peso de una bomba, el potencial destructivo de una bomba de hidrógeno es 20 veces mayor.

Si para el uranio y el plutonio es suficiente reunir una masa mayor que la masa crítica (en la que comienza una reacción en cadena), entonces para el hidrógeno no es suficiente.

Para combinar de manera confiable varias piezas de uranio en una, se utiliza un efecto de cañón en el que se disparan piezas más pequeñas de uranio en otras más grandes. También se puede usar pólvora, pero se usan explosivos de baja potencia para mayor confiabilidad.

En una bomba de plutonio, para crear las condiciones necesarias para una reacción en cadena, se colocan explosivos alrededor de lingotes con plutonio. Debido al efecto acumulativo, además de ubicarse en el mismo centro del iniciador de neutrones (berilio con algunos miligramos de polonio), se logran las condiciones necesarias.

Tiene una carga principal, que por sí sola no puede explotar de ninguna manera, y un fusible. Para crear las condiciones para la fusión de los núcleos de deuterio y tritio, necesitamos presiones y temperaturas inimaginables al menos en un punto. Además, se producirá una reacción en cadena.

Para crear tales parámetros, la bomba incluye una carga nuclear convencional, pero de baja potencia, que es la mecha. Socavarlo crea las condiciones para el inicio de una reacción termonuclear.

Para evaluar la potencia de una bomba atómica, se utiliza el llamado "equivalente TNT". Una explosión es la liberación de energía, el explosivo más famoso del mundo es TNT (TNT - trinitrotolueno), y todos los nuevos tipos de explosivos se equiparan con él. Bomba "Kid" - 13 kilotones de TNT. Es decir, equivale a 13.000.

Bomba "Fat Man" - 21 kilotones, "Tsar Bomba" - 58 megatones de TNT. Da miedo pensar en 58 millones de toneladas de explosivos concentrados en una masa de 26,5 toneladas, así de divertida es esta bomba.

Peligros de la guerra nuclear y desastres atómicos

Surgiendo en medio de la peor guerra del siglo XX, las armas nucleares se han convertido en la mayor amenaza para la humanidad. Inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial, comenzó la Guerra Fría, que varias veces casi se convirtió en un conflicto nuclear en toda regla. La amenaza del uso de al menos un lado de las bombas nucleares y los misiles comenzó a discutirse en la década de 1950.

Todos entendieron y entienden que no puede haber ganadores en esta guerra.

Muchos científicos y políticos han estado y están haciendo esfuerzos para contenerlo. La Universidad de Chicago, utilizando la opinión de científicos nucleares visitantes, incluidos los premios Nobel, pone el reloj del Juicio Final unos minutos antes de la medianoche. La medianoche marca un cataclismo nuclear, el comienzo de una nueva Guerra Mundial y la destrucción del viejo mundo. A lo largo de los años, las manecillas del reloj variaron de 17 a 2 minutos hasta la medianoche.

También se conocen varios accidentes graves en centrales nucleares. Estos desastres están indirectamente relacionados con las armas, las plantas de energía nuclear siguen siendo diferentes de las bombas nucleares, pero muestran los mejores resultados del uso del átomo con fines militares. Los más grandes de ellos son:

• 1957, accidente de Kyshtym, debido a una falla en el sistema de almacenamiento, se produjo una explosión cerca de Kyshtym;
• 1957, Gran Bretaña, el noroeste de Inglaterra sin vigilancia por seguridad;
• 1979, EE. UU., Se produjo una explosión y un escape de una planta de energía nuclear debido a una fuga detectada a destiempo;
• 1986, tragedia en Chernobyl, explosión de la cuarta unidad de potencia;
• 2011, accidente en la estación de Fukushima, Japón.

Cada una de estas tragedias dejó un fuerte sello en el destino de cientos de miles de personas y convirtió áreas enteras en áreas no residenciales con un control especial.

Hubo incidentes que casi cuestan el inicio de una catástrofe atómica. Los submarinos nucleares soviéticos han tenido repetidamente accidentes relacionados con reactores a bordo. Los estadounidenses lanzaron el bombardero Superfortress con dos bombas nucleares Mark 39 a bordo, con un rendimiento de 3,8 megatones. Pero el "sistema de seguridad" activado no permitió que las cargas detonasen y se evitó la catástrofe.

Pasado y presente de armas nucleares

Hoy está claro para cualquiera que la guerra nuclear destruirá a la humanidad moderna. Mientras tanto, el deseo de poseer armas nucleares y entrar en el club nuclear, o más bien de irrumpir en él, derribando la puerta, todavía excita la mente de algunos líderes de estados.

India y Pakistán han creado armas nucleares arbitrariamente, los israelíes ocultan la presencia de una bomba.

Para algunos, la posesión de una bomba nuclear es una forma de demostrar su importancia en la arena internacional. Para otros, es una garantía de no injerencia de la democracia alada u otros factores externos. Pero lo principal es que estas reservas no entran en actividad, para lo que realmente fueron creadas.

Video