История создания ядерного оружия кратко

Обновлено: 04.07.2024

Предпосылки разработки ядерных бомб

Первым значимым научным событием, которое открыло путь к ведению исследований в области создания атомных зарядов стало открытие радиоактивности урана. Оно произошло в конце девятнадцатого столетия. Его автором стал знаменитый французский ученый Беккерель. Его работа в итоге стала основой в разработке атомных зарядов.

На рубеже девятнадцатого и двадцатого столетий многие исследователи обнаружили множество радиоактивных изотопов. Тогда был сформулирован закон радиоактивного распада. В то время началось серьезное исследование ядерной изометрии. В тридцатых годах прошлого столетия ученые открыли позитрон и нейтрон. Далее был подвергнут расщеплению атом урана.

Прогресс в разработке мощного оружия создал своеобразный исторический феномен. Страна, обладающая ядерным зарядом, могла обеспечить себе максимальную безопасность и существенно снизить военные возможности обычного вооружения.

Как работает ядерная бомба?

В основе действия атомных зарядов находится энергия ядер. Она выделяется в процессе цепной реакции. Процесс заключается в делении тяжелых или синтезе легких ядер. Выделение значительного объема энергии в минимальное время на маленьком участке пространства сделало атомный заряд оружием ужасной разрушительной силы.

В ходе протекания ядерного подрыва создается:

Центр. Место, где собственно происходит взрыв.

Эпицентр. Представляет собой проекцию рассматриваемого процесса на окружающее пространство.

Во время атомного взрыва выделяет колоссальный объем энергии. Это приводит к серьезнейшим последствиям. При проекции ее на грунт создаются мощные сейсмические толчки. Причем они распространяются на огромные расстояния. Взрыв наносит невероятный урон окружающей среде. Причем вред наносится территориям, находящихся на значительном расстоянии.

Атомные заряды создают сразу несколько видов поражающего действия. Каждый из них наносит урон огромной силы. После совершения атомного взрыва пространство вокруг поражается:

Подрыв ядерного заряда создает вспышку, возникающую в результате высвобождения значительного объема тепла и света. По уровню мощности упомянутая вспышка во множество раз превосходит яркость лучей солнца. Она представляет опасность на расстоянии нескольких километров.

Радиация также несет в себе угрозу для всего живого. В течении одной минуты ее мощность максимальная. В этот момент она уничтожает всю окружающую биологическую жизнь.

Ударная волна несет разрушение огромной силы. Она способна не только уничтожить любые строения, но и изменить рельеф окружающей местности. Ради ударной волны изначально и разрабатывалось это страшное оружие.

Проникающая радиация несет смерть любым формам жизни. Она вызывает возникновение лучевой болезни у людей. Последняя приводит к тяжелым последствиям для здоровья человека. Тяжелая форма этой болезни приводит к мучительной смерти.

Электромагнитный импульс воздействует на электронику, выводя ее из строя. Этот эффект позволяет в считанные минуты уничтожить работу многих объектов и техники.

Создание ядерного заряда в Советском Союзе

Как проходило испытание первого атомного заряда в Советском Союзе?

Ядерный заряд впервые испытали 29 августа 1949 года. Данное событие произошло на Семипалатинском полигоне. Руководитель проекта Курчатов распорядился провести подрыв в восемь утра. К месту испытания привезли бомбу и нейтронные запалы, необходимые для взрыва. В полночь устройство РДС-1 собрали в единый механизм. Процесс сборки закончили к трем часам ночи.

В шесть утра готовую бомбу подняли на испытательную башню. В результате того, что погода стала портиться Курчатов решил перенести подрыв на один час раньше изначально назначенного времени.

В семь часов утра началось испытание. Произошел взрыв разрушительной силы. Спустя двадцать минут к месту испытания была отправлена разведка. Ее задача состояла в изучении обстановки в месте подрыва атомного заряда. Полученные сведения ошеломили всех присутствующих. Все стоявшие постройки были разрушены до основания. Грунт заражен и превратился в сплошную корку. Мощность смертоносного оружия составляла двадцать две килотонны.

Вывод

Создание атомных зарядов было естественным следствием научно-технического прогресса. Военно-политическая обстановка в мире лишь ускорила этот процесс. Испытание ядерного заряда в СССР стало началом новой эпохи. Создание ядерного заряда изменило существующий баланс сил на всей планете.

Ядерное оружие - это самое опасное оружие массового поражения, известное миру на сегодняшний день. Ядерные ракеты, несущие на себе смертоносный запал, весят тонны, а иногда и десятки тонн. Они обладают огромным запасом топлива, что позволяет им облететь Землю несколько раз и попасть в заданную точку с любого конца нашей планеты. Обладая огромной скоростью, они становятся неуязвимыми для многих систем противоракетной обороны (ПРО) стран мира. Ядерное оружие, как и любое другое, обладает рядом факторов, делающих его универсальным в своем роде.

Поражающий фактор

Данный фактор заключается в площади, которая подвергнется удару и будет заражена радиацией. У каждой ядерной ракеты этот фактор различный. Поражающий фактор напрямую зависит от мощности ядерной ракеты, которая характеризуется в тротиловом эквиваленте.

Ядерная волна
Световое излучение
Электромагнитный импульс

Ядерная волна

Данная волна представляет собой движение воздушных масс параллельно поверхности земли. Вызвана она огромным выбросом энергии. Ядерная волна - это один из самых страшных подпунктов поражающего фактора. Даже перед ядерной волной самой маленькой ракеты не устоит ни одно здание. Волна взрыва распространяется на огромные расстояния, начиная с нескольких километров и заканчивая несколькими десятками, в исключительных случаях в радиусе 100 километров не остается ничего живого. Все превращается в прах.

Световое излучение

Второй по мощности подпункт поражающего фактора. Он является кратковременным и возникает только в момент соприкосновения боеголовки с землей. После контакта происходит выброс энергии невероятной силы. Он сопровождается яркой вспышкой света, которая сравнивается с яркостью солнца. Казалось бы, ничего страшного в этом нет. Однако свет такой яркости способен сжечь все вокруг себя в радиусе нескольких десятков километров.

Рис. 2. Тополь-М на Тверской улице Москвы во время репетиции парада Если в момент взрыва человек, находившийся в 15 километрах от него, смотрел в ту сторону, то ему гарантированно сожжет сетчатку глаза. Скорость света огромна - почти 300000000 м/с. С такой же скоростью он распространяется и в момент взрыва. Световой поток состоит из таких излучений, как инфракрасное, видимое и даже ультрафиолетовое.

Излучение радиации (проникающая радиация)

Так как ядерная бомба состоит из химических элементов, которые излучают радиацию, в частности это уран и цезий, соответственно - взрыв такого оружия будет вызывать моментальное распространение радиации на огромные территории. Такая радиация представляет собой поток направленных гамма-лучей, а также нейтронов. Длительность проникающей радиации, как правило, составляет 10-15 секунд. Данный тип радиации опасен тем, что он способен проникать в любые помещения и здания. Однако чем прочнее материал, через который она проходит, тем меньше будет ее сила. Так, например, пройдя через сталь толщиной 2,8 см, сила радиации ослабевает примерно в 2 раза.

Важно! Количество нейтронов в обычных ядерных бомбах составляет около 30% от общей массы. А если бомбы или ракеты нейтронного характера , тогда это число повышается до 70-80%. Для того чтобы обезопасить мирное население в период ядерной войны, создаются специальные сооружения, которые позволяют ослабить проникающую радиацию приблизительно в 5000 раз.

Радиоактивное заражение

Зона А . Она располагается дальше всех от эпицентра взрыва. Допустимая доза в ней составляет от 40 до 400 рад. Такая зона называется зоной умеренного заражения.
Зона Б . Статус зоны сильного заражения носит участок, где допустимая радиация находится в промежутке от 400 до 1200 рад.
Зона В. Называется зоной опасного заражения. Допустимые значения радиации на этом участке могут находится от 1200 до 4000 рад.
Зона Г. Считается чрезвычайно опасной. Здесь доза излучения может достигать 7000 рад.

Важно! Смертельная для человека доза составляет от 600 до 1000 рад. При мощности излучения, превышающей отметку в 7000 рад, смерть наступает мгновенно. Человек просто сгорает заживо.

Электромагнитный импульс

Данный импульс возникает в процессе ионизации при гамма-излучении. Его длительность не превышает пару миллисекунд. Однако этот импульс распространяется со сверхзвуковой скоростью. Поэтому нескольких миллисекунд ему хватит, чтобы в радиусе нескольких десятков километров вывести всю электронику из строя.

Именно по этой простой причине вся военная техника оснащена не бензиновыми, а дизельными силовыми агрегатами. Для того, чтобы воспламенилось бензиновое топливо, необходима искра. В двигатель она поступает только в том случае, если повернуть замок зажигания. Но он не сможет выдать необходимое количество электричества, так как электромагнитный импульс вывел его из строя. Дизель же воспламеняется за счет сжатия. Для того чтобы мотор запустился, достаточно просто толкнуть автомобиль.

Вес, длина и способ запуска

Бомбы. Их необходимо сбрасывать непосредственно с авиации.
Ракеты , в том числе и баллистические. Они имеют в своем строении определенный запас топлива, который позволяет летать им очень далеко и долго. В свою очередь они делятся на два класса:
- Запускаемые с техники , которые может быстро передвигаться и менять место своей дислокации. Однако, для полной боеготовности к запуску таким ракетам требуется время с продолжительностью около 5 минут.
- Базирующиеся в шахтах . Данный тип ракет уникален тем, что никто, кроме президента и министра обороны не знает их расположение, а также число. Для их развертывания требуется приблизительно столько же времени, но ракеты такого типа могут облететь весь земной шар несколько раз.

Тополь-М . Признана самой мобильной ядерной установкой. Производство осуществляется с 1994 года. Вес составляет 46,5 тонн. Длина - 17,5 метра. Является основой ядерного щита России.
Ярс РС-24 . Самая защищенная ракета. Масса около 47 тонн. Длина приблизительно 23 метра.
Р-36М Сатана . Признана самой тяжелой ядерной ракетой в нашей стране. Ее вес составляет 211 тонн. Длина - 34,3 метра.
РС-28 Сармат . Длина составляет 30-35 метров. Вес более 200 тонн.

История применения ядерного оружия

Вооруженные силы США сбросили на Хиросиму ядерную ракету “Малыш”, мощность которой составляла около 15 килотонн в тротиловом эквиваленте.
На Нагасаки была сброшена бомба “Толстяк”. Ее мощность составила более 21 килотонны тротила.

Важно! За всю длительную историю строения ядерного оружия абсолютным рекордсменом стала советская ракета “Царь-бомба”, чья мощность составляла 101,5 мегатонны.

В 1898 году французский учёный Пьер Кюри и его польская жена Мария Склодовская-Кюри обнаружили в настуране, минерале урана, некое вещество, выделяющее большое количество радиации. Это открытие дало основание предположить наличие огромного потенциала неведанной ранее энергии, заключённой в атомах радиоактивных элементов. В 1911 Эрнест Резерфорд сделал важные открытия в области изучения атомов, а в 1932 Эрнест Уолтон и Джон Кокрофт смогли впервые расщепить ядро атома. В 1934 Лео Силард запатентовал атомную бомбу.

Немецкая программа

Американская программа

Советская программа

Взрыв советского ядерного устройства на Семипалатинском полигоне 29 августа 1949 года. 10 часов 05 минут.

Разработка и первое испытание

Манхэттенский проект начал своё осуществление 17 сентября 1943 года. К нему было привлечено множество выдающихся учёных-физиков, многие из которых являлись беженцами из Европы.

К лету 1945 американцам удалось построить 3 атомные бомбы, 2 из которых были сброшены на Хиросиму и Нагасаки, а третью испытали незадолго до этого. Конструкция Хиросимовского "Малыша", урановой ядерной бомбы, была проста и надёжна (хотя и малоэффективна), и американские учёные не сомневались в её успехе. Плутониевый "Толстяк" же имел более сложную, но и более эффективную конструкцию, и нуждался в проверке. Так 16 июля 1945 года в Нью-Мексико было проведено первое в мире испытание атомной бомбы, получившее название Тринити (Троица).

Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки

Оценки человеческих потерь от атак сильно затруднены. Считается, что 140000 человек умерло в Хиросиме от взрыва и его последствий; аналогичная оценка для Нагасаки составляет 74000 человек. Эти числа, опубликованные в феврале 1946 году штабом американской оккупационной армии в Японии, не учитывают умерших после февраля 1946 от лучевой болезни и других последствий облучения при взрывах [2] .

Исключительная разрушительная способность ядерного оружия, продемонстрированная бомбардировками, стала отправной точкой гонки ядерных вооружений между США и СССР, к которой позднее присоединились другие страны.

Холодная война

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Современная ситуация

См. также: Ядерный арсенал США, Стратегические ядерные силы Российской Федерации По состоянию на август 2009 года Министерство обороны США располагает примерно 5,6 тыс. боезарядами, как готовыми к установке, так и уже размещёнными на носителях [3] .

В апреле 1995 г. ядерные боеприпасы были вывезены в Россию из Казахстана, к июню 1996 г. – из Украины и к ноябрю 1996 г. – из Белоруссии. [4]

По состоянию на январь 2009 года в составе стратегических ядерных сил (СЯС) России находилось 634 стратегических носителя, способных нести 2825 ядерных боезарядов [5] . По состоянию на июль 2009 года в составе стратегических ядерных сил (СЯС) России находилось уже 608 стратегических носителя, способных нести 2683 ядерных боезаряда [5] . Российские ядерные боеприпасы находятся в ведении 12-го главного управления Министерства обороны Российской Федерации.

Согласно подписанному в мае 2002 года договору, США и Россия должны к 31 января 2012 года уменьшить свои ядерные арсеналы на две трети — до уровня 1700—2200 боеголовок у каждой стороны [6] . Ядерным оружием обладают 9 стран: США, Россия, Великобритания, Франция,Китай, Индия, Пакистан, Израиль(предположительно)и Северная Корея. Из них только пять стран подписали Договор о нераспространении ядерного оружия (США, Россия, Великобритания, Франция и Китай). Более подробную информацию можно узнать на странице Ядерный клуб.

Договор о нераспространении ядерного оружия одобрен Генеральной Ассамблеей ООН 12 июня 1968 г., открыт для подписания 1 июля 1968 г. в Москве, Вашингтоне и Лондоне. Договор вступил в силу 5 марта 1970 г. после сдачи ратификационных грамот на хранение. Ратифицирован СССР 24 ноября 1969 г. Участниками Договора являются 190 государств. Вне ДНЯО остаются Индия, Пакистан, Израиль. О выходе из ДНЯО заявила КНДР.

Основные ядерные взрывы

Мощность взорванных устройств указана в килотоннах тротиллового эквивалента [7] .

Отцами атомной бомбы обычно называют американца Роберта Оппенгеймера и советского ученого Игоря Курчатова. Но учитывая, что работы над смертоносным оружием велись параллельно в четырех странах и кроме ученых этих стран в них участвовали выходцы из Италии, Венгрии, Дании и т. д., родившаяся в результате бомба по справедливости может быть названа детищем разных народов.

Германия начинает и… проигрывает

В 1944 году Гейзенберг получил литые урановые пластины для большой реакторной установки, под которую в Берлине уже сооружался специальный бункер. Последний эксперимент по достижению цепной реакции был намечен на январь 1945 года, но 31 января все оборудование спешно демонтировали и отправили из Берлина в деревню Хайгерлох неподалеку от швейцарской границы, где оно было развернуто только в конце февраля. Реактор содержал 664 кубика урана общим весом 1525 кг, окруженных графитовым замедлителем-отражателем нейтронов весом 10 т. В марте 1945 года в активную зону дополнительно влили 1,5 т тяжелой воды. 23 марта в Берлин доложили, что реактор заработал. Но радость была преждевременна — реактор не достиг критической точки, цепная реакция не пошла. После перерасчетов оказалось, что количество урана необходимо увеличить по крайней мере на 750 кг, пропорционально увеличив массу тяжелой воды. Но запасов ни того ни другого уже не оставалось. Конец Третьего рейха неумолимо приближался. 23 апреля в Хайгерлох вошли американские войска. Реактор был демонтирован и вывезен в США.

Тем временем за океаном

Параллельно с немцами (лишь с небольшим отставанием) разработками атомного оружия занялись в Англии и в США. Начало им положило письмо, направленное в сентябре 1939 года Альбертом Эйнштейном президенту США Франклину Рузвельту. Инициаторами письма и авторами большей части текста были физики-эмигранты из Венгрии Лео Силард, Юджин Вигнер и Эдвард Теллер. Письмо обращало внимание президента на то, что нацистская Германия ведет активные исследования, в результате которых может вскоре обзавестись атомной бомбой.

В СССР первые сведения о работах, проводимых как союзниками, так и противником, были доложены Сталину разведкой еще в 1943 году. Сразу же было принято решение о развертывании подобных работ в Союзе. Так начался советский атомный проект. Задания получили не только ученые, но и разведчики, для которых добыча ядерных секретов стала сверхзадачей.

Ценнейшие сведения о работе над атомной бомбой в США, добытые разведкой, очень помогли продвижению советского ядерного проекта. Участвовавшие в нем ученые сумели избежать тупиковых путей поиска, тем самым существенно ускорив достижение конечной цели.

Опыт недавних врагов и союзников

Получив признание в СССР как исследователь и талантливый организатор, умеющий находить эффективные решения сложнейших проблем, доктор Риль стал одной из ключевых фигур советского атомного проекта. После успешного испытания советской бомбы он стал Героем Социалистического Труда и лауреатом Сталинской премии.

Немецкие специалисты, получившие разрешение вернуться на родину (естественно, в ГДР), давали подписку о неразглашении в течение 25 лет сведений о своем участии в советском атомном проекте. В Германии они продолжали работать по специальности. Так, Манфред фон Арденне, дважды удостоенный Национальной премии ГДР, занимал должность директора Физического института в Дрездене, созданного под эгидой Научного совета по мирному применению атомной энергии, которым руководил Густав Герц. Национальную премию получил и Герц — как автор трехтомного труда-учебника по ядерной физике. Там же, в Дрездене, в Техническом университете, работал и Рудольф Позе.

Участие немецких ученых в атомном проекте, как и успехи разведчиков, нисколько не умаляют заслуг советских ученых, своим самоотверженным трудом обеспечивших создание отечественного атомного оружия. Однако надо признать, что без вклада тех и других создание атомной промышленности и атомного оружия в СССР растянулось бы на долгие годы.

Манфред фон Арденне, разработавший метод газодиффузионной очистки и разделения изотопов урана в центрифуге.

Операция Crossroads — серия тестов атомной бомбы, проведенная США на атолле Бикини летом 1946 года. Целью было испытать эффект атомного оружия на кораблях.

Помощь из-за океана

Пионеры деления ядер

К. А. Петржак и Г. Н. Флеров
В 1940 году в лаборатории Игоря Курчатова двумя молодыми физиками был открыт новый, очень своеобразный вид радиоактивного распада атомных ядер — спонтанное деление.

Отто Ган
В декабре 1938 года немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман впервые в мире осуществили искусственное расщепление ядра атома урана.

Читайте также: