Ядерный взрыв — это взрыв , который происходит в результате быстрого высвобождения энергии из высокоскоростной ядерной реакции . Движущей реакцией может быть ядерное деление или ядерный синтез или многоступенчатая каскадная комбинация этих двух, хотя на сегодняшний день все оружие на основе термоядерного синтеза использовало устройство деления для инициирования синтеза, а чисто термоядерное оружие остается гипотетическим устройством. Ядерные взрывы используются в ядерном оружии и ядерных испытаниях .
Ядерные взрывы чрезвычайно разрушительны по сравнению с обычными (химическими) взрывчатыми веществами из-за гораздо большей плотности энергии ядерного топлива по сравнению с химическими взрывчатыми веществами. Их часто ассоциируют с грибовидными облаками , поскольку любой крупный атмосферный взрыв может создать такое облако. Ядерные взрывы производят высокие уровни ионизирующего излучения и радиоактивного мусора , которые вредны для человека и могут вызвать умеренные или сильные ожоги кожи, повреждение глаз, лучевую болезнь , рак, вызванный радиацией , и возможную смерть в зависимости от того, насколько далеко человек находится от радиуса взрыва. [1] Ядерные взрывы также могут иметь пагубные последствия для климата, длящиеся от месяцев до лет. Небольшая ядерная война может выбросить в атмосферу достаточно частиц, чтобы вызвать охлаждение планеты и исчезновение урожая, животных и сельского хозяйства по всему миру — эффект, называемый ядерной зимой . [2]
Первый искусственный ядерный взрыв произошел 16 июля 1945 года в 5:50 утра на испытательном полигоне Тринити близ Аламогордо, штат Нью-Мексико , в Соединенных Штатах , в районе, который сейчас известен как ракетный полигон Уайт-Сэндс . [3] [4] Событие включало в себя полномасштабное испытание атомной бомбы имплозивного типа . В меморандуме военному министру США генерал Лесли Гроувс описывает мощность как эквивалентную 15 000–20 000 тонн тротила. [5] После этого испытания ядерная бомба уранового типа ( Little Boy ) была сброшена на японский город Хиросиму 6 августа 1945 года с мощностью взрыва 15 килотонн; и плутониевая бомба имплозивного типа ( Fat Man ) на Нагасаки 9 августа 1945 года с мощностью взрыва 21 килотонна. Толстяк и Малыш — единственные в истории примеры использования ядерного оружия в качестве акта войны.
29 августа 1949 года СССР стал второй страной, успешно испытавшей ядерное оружие. РДС-1, прозванный Советами «Первой молнией», а США — «Джо-1», произвел взрыв мощностью 20 килотонн и по сути был копией американской конструкции имплозивного взрыва плутония «Толстяк». [6]
Первое термоядерное оружие США, Айви Майк , было взорвано 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок и выработало 10 Мегатонн взрывной силы. Первое термоядерное оружие, испытанное СССР, РДС-6с (Джо-4), было взорвано 12 августа 1953 года на Семипалатинском испытательном полигоне в Казахстане и выработало около 400 килотонн. [7] Конструкция РДС-6с, получившая прозвище «Слойка», была удивительно похожа на версию, разработанную для США Эдвардом Теллером, прозванную « Будильник », в том, что ядерное устройство представляло собой двухступенчатое оружие: первый взрыв был вызван делением , а второй, более мощный взрыв — синтезом . Ядро «Слойки» состояло из ряда концентрических сфер с чередующимися материалами, чтобы помочь увеличить взрывную мощность.
В годы после Второй мировой войны восемь стран провели ядерные испытания, в ходе которых было запущено 2475 устройств в 2120 испытаниях. [8] В 1963 году Соединенные Штаты, Советский Союз и Великобритания подписали Договор об ограниченном запрещении испытаний , пообещав воздержаться от испытаний ядерного оружия в атмосфере, под водой или в космическом пространстве. Договор разрешал подземные испытания. Многие другие неядерные страны присоединились к Договору после его вступления в силу; однако Франция и Китай (оба государства, обладающие ядерным оружием) этого не сделали. [ необходима цитата ]
На сегодняшний день основным применением является военное применение (т.е. ядерное оружие), а остальные взрывы включают в себя следующее:
Два вида ядерного оружия были развернуты в бою — оба Соединенными Штатами против Японии во Второй мировой войне. Первое событие произошло утром 6 августа 1945 года, когда ВВС США сбросили устройство типа урановой пушки под кодовым названием «Малыш» на город Хиросима , убив 70 000 человек, включая 20 000 японских комбатантов и 20 000 корейских рабов . Второе событие произошло три дня спустя, когда ВВС США сбросили устройство имплозивного типа на основе плутония под кодовым названием «Толстяк» на город Нагасаки . Оно убило 39 000 человек, включая 27 778 японских сотрудников боеприпасов, 2000 корейских рабов и 150 японских комбатантов. Всего в результате этих бомбардировок погибло около 109 000 человек. Ядерное оружие в значительной степени рассматривается большинством правительств как «сдерживающий фактор»; Масштаб разрушений, вызванных ядерным оружием, препятствует его использованию в военных действиях. [ необходима цитата ]
После испытания Trinity и без учета боевого применения страны, обладающие ядерным оружием, провели около 1700 ядерных взрывов, все, кроме шести, в качестве испытаний. Из них шесть были мирными ядерными взрывами . Ядерные испытания — это эксперименты, проводимые для определения эффективности, мощности и взрывной способности ядерного оружия. На протяжении всего 20-го века большинство стран, разработавших ядерное оружие, проводили его поэтапное испытание. Испытания ядерного оружия могут дать информацию о том, как работает оружие, а также как оружие ведет себя в различных условиях и как ведут себя конструкции, подвергаясь ядерному взрыву. Кроме того, ядерные испытания часто использовались в качестве индикатора научной и военной мощи, и многие испытания были откровенно политическими по своему назначению; большинство государств, обладающих ядерным оружием, публично заявили о своем ядерном статусе посредством ядерного испытания. Ядерные испытания проводились более чем в 60 местах по всему миру; некоторые в уединенных районах, а другие — в более густонаселенных. [9] Детонация ядерного оружия (при испытании или во время войны) приводит к выбросу радиоактивных осадков, которые беспокоили общественность в 1950-х годах. Это привело к подписанию в 1963 году Договора об ограниченном запрещении испытаний ядерного оружия между Соединенными Штатами, Великобританией и Советским Союзом. Этот договор запрещал испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой. [10]
Доминирующий эффект ядерного оружия (взрыв и тепловое излучение) - это те же механизмы физического повреждения, что и у обычных взрывчатых веществ , но энергия, вырабатываемая ядерным взрывчатым веществом, в миллионы раз больше на грамм, а достигаемые температуры составляют десятки мегакельвинов . Ядерное оружие существенно отличается от обычного оружия из-за огромного количества взрывной энергии, которую оно может выдать, и различных видов эффектов, которые оно производит, таких как высокие температуры и ионизирующее излучение.
Разрушительное воздействие взрыва не прекращается после первоначального взрыва, как в случае с обычными взрывчатыми веществами. Облако ядерной радиации распространяется от гипоцентра взрыва, оказывая воздействие на формы жизни даже после того, как волны тепла прекратились. Влияние ядерных взрывов на здоровье людей обусловлено начальной ударной волной, воздействием радиации и радиоактивными осадками. Начальная ударная волна и воздействие радиации возникают из-за непосредственного взрыва, который по-разному влияет на здоровье людей в зависимости от расстояния от центра взрыва. Ударная волна может разорвать барабанные перепонки и легкие, а также отбросить людей назад и вызвать разрушение зданий. [11] Радиационное воздействие возникает при первоначальном взрыве и может продолжаться в течение длительного времени в виде радиоактивных осадков. Основными последствиями для здоровья от радиоактивных осадков являются рак и врожденные дефекты, поскольку радиация вызывает изменения в клетках, которые могут либо убить, либо сделать их ненормальными. [12] Любой ядерный взрыв (или ядерная война ) будет иметь широкомасштабные, долгосрочные, катастрофические последствия. Радиоактивное загрязнение может вызвать генетические мутации и рак во многих поколениях. [13]
Другим потенциально разрушительным эффектом ядерной войны является термин « ядерная зима» . Эта идея стала популярной в массовой культуре в 1980-х годах, когда Ричард П. Турко , Оуэн Тун , Томас П. Акерман, Джеймс Б. Поллак и Карл Саган объединились и провели научное исследование, в котором предположили, что погода и климат Земли могут серьезно пострадать от ядерной войны. [14] Основная идея заключается в том, что как только начнется конфликт и агрессоры начнут взрывать ядерное оружие, взрывы выбрасывают мелкие частицы с поверхности Земли в атмосферу, а также ядерные частицы. Также предполагается, что вспыхнут пожары и станут широко распространенными, подобно тому, что произошло в Хиросиме и Нагасаки в конце Второй мировой войны, что приведет к попаданию сажи и других вредных частиц в атмосферу. [15] Как только эти вредные частицы поднимаются, сильные ветры в верхних слоях тропосферы могут переносить их на тысячи километров и в конечном итоге переносить ядерные осадки, а также изменять радиационный баланс Земли. Как только в атмосфере оказывается достаточно мелких частиц, они могут действовать как ядра конденсации облаков, что приводит к увеличению глобального облачного покрова, что, в свою очередь, блокирует поступающую солнечную инсоляцию и начинает глобальный период похолодания. Это мало чем отличается от одной из ведущих теорий о вымирании большинства видов динозавров, в которой большой взрыв выбрасывает мелкие частицы в атмосферу и приводит к глобальной катастрофе, характеризующейся более низкими температурами, кислотными дождями и слоем KT . [16]
