Ядерное оружие [ а] — это взрывное устройство , разрушительная сила которого возникает в результате ядерных реакций , либо деления (бомба деления), либо комбинации реакций деления и синтеза ( термоядерная бомба ), что приводит к ядерному взрыву . Оба типа бомб высвобождают большое количество энергии из относительно небольшого количества вещества .
Первое испытание атомной бомбы высвободило количество энергии, приблизительно равное 20 000 тонн тротила (84 ТДж ). [1] Первое испытание термоядерной («водородной») бомбы высвободило энергию, приблизительно равную 10 миллионам тонн тротила (42 ПДж). Мощность ядерных бомб составляла от 10 тонн тротила ( W54 ) до 50 мегатонн для Царь-бомбы (см. Тротиловый эквивалент ). Термоядерное оружие весом всего 600 фунтов (270 кг) может высвободить энергию, равную более 1,2 мегатонны тротила (5,0 ПДж). [2]
Ядерное устройство, не большее обычной бомбы, может уничтожить целый город взрывом, огнем и радиацией . Поскольку это оружие массового поражения , распространение ядерного оружия находится в центре внимания политики международных отношений . Ядерное оружие дважды применялось в войне , оба раза Соединенными Штатами против японских городов Хиросима и Нагасаки в 1945 году во время Второй мировой войны .
Ядерное оружие использовалось в военных действиях только дважды, оба раза Соединенными Штатами против Японии в конце Второй мировой войны . 6 августа 1945 года Военно-воздушные силы США (USAAF) взорвали урановую бомбу деления пушечного типа под названием « Малыш » над японским городом Хиросима ; три дня спустя, 9 августа, USAAF [3] взорвали плутониевую бомбу деления имплозивного типа под названием « Толстяк » над японским городом Нагасаки . Эти бомбардировки привели к ранениям, которые привели к гибели около 200 000 гражданских лиц и военнослужащих . [4] Этика этих бомбардировок и их роль в капитуляции Японии по сей день остаются предметом споров .
После атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки ядерное оружие было взорвано более 2000 раз для испытаний и демонстрации. Только несколько стран обладают таким оружием или подозреваются в его стремлении. Единственными странами, которые, как известно, взорвали ядерное оружие — и признали обладание им — являются (в хронологическом порядке по дате первого испытания) США , Советский Союз (преемником которого в качестве ядерной державы стала Россия ), Великобритания , Франция , Китай , Индия , Пакистан и Северная Корея . Считается, что Израиль обладает ядерным оружием, хотя, проводя политику преднамеренной двусмысленности , он не признает, что имеет его. Германия , Италия , Турция , Бельгия , Нидерланды и Беларусь являются государствами, разделяющими ядерное оружие . [5] [6] [b] Южная Африка — единственная страна, которая самостоятельно разработала , а затем отказалась и демонтировала свое ядерное оружие. [7]
Договор о нераспространении ядерного оружия направлен на сокращение распространения ядерного оружия, однако существуют разные мнения относительно его эффективности. [8]
.jpg/1280px-Oppenheimer_(cropped).jpg)
Существует два основных типа ядерного оружия: те, которые получают большую часть своей энергии только из реакций ядерного деления , и те, которые используют реакции деления для начала реакций ядерного синтеза , которые производят большую часть общей выходной энергии. [10]
Все существующие виды ядерного оружия получают часть своей взрывной энергии из реакций деления ядер. Оружие, взрывной выход которого происходит исключительно из реакций деления, обычно называют атомными бомбами или атомными бомбами (сокращенно А-бомбы ). Это давно уже было отмечено как не совсем правильное название , поскольку его энергия исходит из ядра атома, как и в случае с термоядерным оружием.
В оружии деления масса делящегося материала ( обогащенный уран или плутоний ) принудительно вводится в сверхкритическое состояние , что позволяет экспоненциально расти ядерным цепным реакциям , либо путем выстреливания одного куска докритического материала в другой (метод «пушки»), либо путем сжатия докритической сферы или цилиндра делящегося материала с использованием химически подпитываемых взрывных линз . Последний подход, метод «имплозии», является более сложным и более эффективным (меньше, менее массивным и требующим меньшего количества дорогостоящего делящегося топлива), чем первый.
Главной проблемой во всех конструкциях ядерного оружия является обеспечение того, чтобы значительная часть топлива была потреблена до того, как оружие само себя уничтожит. Количество энергии, высвобождаемой атомными бомбами, может варьироваться от эквивалента чуть менее тонны до более 500 000 тонн (500 килотонн ) тротила (от 4,2 до 2,1 × 10 6 ГДж). [11]
Все реакции деления генерируют продукты деления , остатки расщепленных атомных ядер. Многие продукты деления являются либо высокорадиоактивными ( но короткоживущими), либо умеренно радиоактивными (но долгоживущими), и как таковые, они являются серьезной формой радиоактивного загрязнения . Продукты деления являются основным радиоактивным компонентом ядерных осадков . Другим источником радиоактивности является выброс свободных нейтронов, производимых оружием. Когда они сталкиваются с другими ядрами в окружающем материале, нейтроны трансмутируют эти ядра в другие изотопы, изменяя их стабильность и делая их радиоактивными.
Наиболее часто используемыми расщепляющимися материалами для ядерного оружия были уран-235 и плутоний-239 . Реже использовался уран-233 . Нептуний-237 и некоторые изотопы америция также могут быть использованы для ядерных взрывчатых веществ, но не ясно, было ли это когда-либо реализовано, и их правдоподобное использование в ядерном оружии является предметом спора. [12]
Другой базовый тип ядерного оружия производит большую часть своей энергии в реакциях ядерного синтеза. Такое оружие синтеза обычно называют термоядерным оружием или, более разговорно, водородными бомбами (сокращенно H-bombs ), поскольку оно основано на реакциях синтеза между изотопами водорода ( дейтерием и тритием ). Все такое оружие получает значительную часть своей энергии из реакций деления, используемых для «запуска» реакций синтеза, а реакции синтеза сами по себе могут запускать дополнительные реакции деления. [13]
Только шесть стран — США , Россия , Великобритания , Китай , Франция и Индия — провели испытания термоядерного оружия. Вопрос о том, взорвала ли Индия «настоящее» многоступенчатое термоядерное оружие, является спорным. [14] Северная Корея утверждает, что испытала термоядерное оружие по состоянию на январь 2016 года [update], хотя это утверждение оспаривается. [15] Считается, что термоядерное оружие гораздо сложнее успешно спроектировать и реализовать, чем примитивное оружие деления. Почти все ядерное оружие, развернутое сегодня, использует термоядерную конструкцию, поскольку оно приводит к взрыву в сотни раз более сильному, чем взрыв бомбы деления аналогичного веса. [16]
Термоядерные бомбы работают, используя энергию бомбы деления для сжатия и нагрева термоядерного топлива. В конструкции Теллера-Улама , которая учитывает все водородные бомбы мощностью в несколько мегатонн, это достигается путем размещения бомбы деления и термоядерного топлива ( трития , дейтерия или дейтерида лития ) поблизости в специальном отражающем излучение контейнере. Когда бомба деления детонирует, испускаемые гамма-лучи и рентгеновские лучи сначала сжимают термоядерное топливо, а затем нагревают его до термоядерных температур. Последующая реакция синтеза создает огромное количество высокоскоростных нейтронов , которые затем могут вызвать деление в материалах, обычно не склонных к этому, таких как обедненный уран . Каждый из этих компонентов известен как «ступень», при этом бомба деления является «первичной», а термоядерная капсула — «вторичной». В больших водородных бомбах мегатонного диапазона около половины мощности приходится на окончательное деление обедненного урана. [11]
Практически все термоядерное оружие, развернутое сегодня, использует «двухступенчатую» конструкцию, описанную справа, но можно добавлять дополнительные ступени синтеза — каждая ступень воспламеняет большее количество термоядерного топлива на следующей ступени. Эта технология может быть использована для создания термоядерного оружия произвольно большой мощности. Это контрастирует с бомбами деления, которые ограничены по своей взрывной мощности из-за опасности критичности (преждевременная ядерная цепная реакция, вызванная слишком большим количеством предварительно собранного расщепляющегося топлива). Самое большое ядерное оружие, когда-либо взорванное, Царь-бомба СССР, которая высвободила энергию, эквивалентную более 50 мегатонн тротила (210 ПДж), было трехступенчатым оружием. Большинство термоядерного оружия значительно меньше этого из-за практических ограничений, связанных с требованиями к пространству и весу боеголовки ракеты. [17] В начале 1950-х годов в Ливерморской лаборатории в США были планы по испытанию двух огромных бомб, «Гномон» и «Солнечные часы», мощностью 1 гигатонну тротила и 10 гигатонн тротила соответственно. [18] [19]
-LLNL.jpg/1280px-Edward_Teller_(1958)-LLNL.jpg)
Реакции синтеза не создают продуктов деления и, таким образом, вносят гораздо меньший вклад в создание ядерных осадков , чем реакции деления, но поскольку все термоядерное оружие содержит по крайней мере одну стадию деления , а многие высокопроизводительные термоядерные устройства имеют конечную стадию деления, термоядерное оружие может генерировать по крайней мере столько же ядерных осадков, сколько и оружие, работающее только на делении. Кроме того, высокопроизводительные термоядерные взрывы (наиболее опасны наземные взрывы) обладают силой, которая поднимает радиоактивные обломки выше тропопаузы в стратосферу , где спокойные нетурбулентные ветры позволяют обломкам перемещаться на большие расстояния от взрыва, в конечном итоге оседая и непредсказуемо загрязняя области, удаленные от цели взрыва.
Существуют и другие типы ядерного оружия. Например, усиленное ядерное оружие — это бомба деления, которая увеличивает свою взрывную мощность за счет небольшого количества реакций синтеза, но это не бомба синтеза. В усиленной бомбе нейтроны, полученные в результате реакций синтеза, служат в первую очередь для повышения эффективности бомбы деления. Существует два типа усиленных бомб деления: с внутренним усилением, в которых смесь дейтерия и трития впрыскивается в ядро бомбы, и с внешним усилением, в которых концентрические оболочки из дейтерида лития и обедненного урана наслаиваются снаружи ядра бомбы деления. Внешний метод усиления позволил СССР создать первое частично термоядерное оружие, но сейчас он устарел, поскольку требует сферической геометрии бомбы, которая была адекватной во время гонки вооружений 1950-х годов, когда единственными доступными средствами доставки были бомбардировщики.
Детонация любого ядерного оружия сопровождается взрывом нейтронного излучения . Окружение ядерного оружия подходящими материалами (такими как кобальт или золото ) создает оружие, известное как соляная бомба . Это устройство может производить исключительно большие количества долгоживущего радиоактивного загрязнения . Было высказано предположение, что такое устройство может служить «оружием Судного дня», потому что такое большое количество радиоактивности с периодом полураспада в десятилетия, поднятое в стратосферу, где ветры распространят его по всему земному шару, приведет к вымиранию всей жизни на планете.
В связи со Стратегической оборонной инициативой исследования в области лазера с ядерной накачкой проводились в рамках программы Министерства обороны США Project Excalibur, но это не привело к созданию работающего оружия. Концепция предполагает использование энергии взрывающейся ядерной бомбы для питания одноразового лазера, направленного на удаленную цель.
Во время высотного ядерного испытания Starfish Prime в 1962 году был получен неожиданный эффект, который называется ядерным электромагнитным импульсом . Это интенсивная вспышка электромагнитной энергии, произведенная дождем высокоэнергетических электронов, которые в свою очередь производятся гамма-лучами ядерной бомбы. Эта вспышка энергии может навсегда уничтожить или вывести из строя электронное оборудование, если оно недостаточно защищено. Было предложено использовать этот эффект для выведения из строя военной и гражданской инфраструктуры противника в качестве дополнения к другим ядерным или обычным военным операциям. Сам по себе он также мог бы быть полезен террористам для вывода из строя экономической инфраструктуры страны, основанной на электронике. Поскольку эффект наиболее эффективно производится высотными ядерными взрывами (военным оружием, доставляемым по воздуху, хотя наземные взрывы также производят эффекты ЭМИ на локализованной территории), он может нанести ущерб электронике на обширной, даже континентальной, географической территории. [20]
Были проведены исследования возможности создания бомб чистого синтеза : ядерного оружия, которое состоит из реакций синтеза без необходимости в бомбе деления для их инициирования. Такое устройство может обеспечить более простой путь к термоядерному оружию, чем тот, который требовал сначала разработки оружия деления, и оружие чистого синтеза будет создавать значительно меньше ядерных осадков, чем другое термоядерное оружие, поскольку оно не будет рассеивать продукты деления. В 1998 году Министерство энергетики США обнародовало, что Соединенные Штаты «...сделали существенные инвестиции» в прошлом для разработки оружия чистого синтеза, но что «США не имеют и не разрабатывают оружие чистого синтеза», и что «никакой заслуживающей доверия конструкции оружия чистого синтеза не возникло в результате инвестиций Министерства энергетики». [21]
Ядерные изомеры обеспечивают возможный путь к термоядерным бомбам без деления. Это природные изотопы ( 178m2 Hf является ярким примером), которые существуют в состоянии повышенной энергии. Механизмы высвобождения этой энергии в виде всплесков гамма-излучения (как в споре о гафнии ) были предложены в качестве возможных триггеров для обычных термоядерных реакций.
Антиматерия , состоящая из частиц, напоминающих по большинству своих свойств обычные частицы материи , но имеющих противоположный электрический заряд , рассматривалась в качестве пускового механизма для ядерного оружия. [22] [23] [24] Основным препятствием является сложность производства антиматерии в достаточно больших количествах, и нет никаких доказательств того, что это осуществимо за пределами военной сферы. [25] Однако ВВС США финансировали исследования физики антиматерии во время Холодной войны и начали рассматривать ее возможное использование в оружии не только в качестве пускового механизма, но и как само взрывчатое вещество. [26] Конструкция ядерного оружия четвертого поколения [22] связана с тем же принципом, что и ядерный импульсный двигатель, катализируемый антиматерией, и опирается на него . [27]
Большинство изменений в конструкции ядерного оружия направлено на достижение различных мощностей в различных ситуациях , а также на манипулирование элементами конструкции с целью минимизации размера оружия, [11] радиационной стойкости или требований к специальным материалам, особенно к расщепляющемуся топливу или тритию.
Некоторые виды ядерного оружия предназначены для специальных целей; большинство из них предназначены для нестратегических (решительно выигрышных в войне) целей и называются тактическим ядерным оружием .
Нейтронная бомба, предположительно задуманная Сэмом Коэном, является термоядерным оружием, которое производит относительно небольшой взрыв, но относительно большое количество нейтронного излучения . Такое оружие, по мнению тактиков, может быть использовано для нанесения массовых биологических потерь, оставляя неживую инфраструктуру в основном нетронутой и создавая минимальные радиоактивные осадки. Поскольку нейтроны высокой энергии способны проникать в плотную материю, такую как броня танка, нейтронные боеголовки были закуплены в 1980-х годах (хотя и не развернуты в Европе) для использования в качестве тактических полезных нагрузок для артиллерийских снарядов армии США (200 мм W79 и 155 мм W82 ) и ракетных войск малой дальности . Советские власти объявили о схожих намерениях по развертыванию нейтронных боеголовок в Европе; действительно, они утверждали, что изначально изобрели нейтронную бомбу, но их развертывание в тактических ядерных силах СССР не поддается проверке. [ необходима цитата ]
Тип ядерного взрывчатого вещества, наиболее подходящего для использования наземными спецподразделениями, был специальный атомный фугасный боеприпас , или SADM, иногда известный как чемоданчик - ядерный боеприпас . Это ядерная бомба, которую можно переносить человеком или, по крайней мере, на грузовике, и хотя ее мощность относительно мала (одна или две килотонны), ее достаточно для уничтожения важных тактических целей, таких как мосты, плотины, туннели, важные военные или коммерческие объекты и т. д., как в тылу противника, так и на дружественной территории, которая вскоре будет захвачена вторгшимися силами противника. Это оружие требует плутониевого топлива и является особенно «грязным». Оно также требует особо строгих мер безопасности при хранении и развертывании. [ необходима цитата ]
Малое «тактическое» ядерное оружие было развернуто для использования в качестве зенитного оружия. Примерами являются USAF AIR-2 Genie , AIM-26 Falcon и US Army Nike Hercules . Ракетные перехватчики, такие как Sprint и Spartan, также использовали малые ядерные боеголовки (оптимизированные для производства нейтронного или рентгеновского потока), но предназначались для использования против стратегических боеголовок противника. [ необходима цитата ]
Другое малое или тактическое ядерное оружие было развернуто военно-морскими силами для использования в первую очередь в качестве противолодочного оружия. К ним относятся ядерные глубинные бомбы или ядерные торпеды. Ядерные мины для использования на суше или на море также возможны. [ необходима цитата ]
Система, используемая для доставки ядерного оружия к цели, является важным фактором, влияющим как на проектирование ядерного оружия , так и на ядерную стратегию . Проектирование, разработка и обслуживание систем доставки являются одними из самых дорогостоящих частей программы ядерного оружия; на их долю приходится, например, 57% финансовых ресурсов, потраченных Соединенными Штатами на проекты ядерного оружия с 1940 года. [28]
Самый простой способ доставки ядерного оружия — это бомба свободного падения , сбрасываемая с самолета ; именно этот метод использовали Соединенные Штаты против Японии в 1945 году. Этот метод накладывает мало ограничений на размер оружия. Однако он ограничивает дальность атаки, время реагирования на надвигающуюся атаку и количество оружия, которое страна может выставить одновременно. Благодаря миниатюризации ядерные бомбы могут доставляться как стратегическими бомбардировщиками , так и тактическими истребителями-бомбардировщиками . Этот метод является основным средством доставки ядерного оружия; большинство ядерных боеголовок США, например, представляют собой свободнопадающие бомбы свободного падения, а именно B61 , которые совершенствуются и по сей день. [11] [ требуется обновление ] [29]
Предпочтительным со стратегической точки зрения является ядерное оружие, установленное на ракете , которая может использовать баллистическую траекторию для доставки боеголовки за горизонт. Хотя даже ракеты малой дальности позволяют осуществлять более быструю и менее уязвимую атаку, разработка межконтинентальных баллистических ракет большой дальности (МБР) и баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ) дала некоторым странам возможность правдоподобно доставлять ракеты в любую точку земного шара с высокой вероятностью успеха.
Более продвинутые системы, такие как многоцелевые боеголовки индивидуального наведения (MIRV), могут запускать несколько боеголовок по разным целям с одной ракеты, что снижает вероятность успешной противоракетной обороны . Сегодня ракеты наиболее распространены среди систем, предназначенных для доставки ядерного оружия. Однако создание боеголовки достаточно маленькой, чтобы поместиться на ракете, может быть сложной задачей. [11]
Тактическое оружие включало в себя самые разнообразные типы доставки, включая не только гравитационные бомбы и ракеты, но и артиллерийские снаряды, наземные мины , ядерные глубинные бомбы и торпеды для борьбы с подводными лодками . Атомный миномет был испытан Соединенными Штатами. Было разработано небольшое, двухместное портативное тактическое оружие (несколько ошибочно называемое чемоданными бомбами ), такое как Специальный атомный подрывной боеприпас , хотя сложность сочетания достаточной мощности с портативностью ограничивает их военную полезность. [11]
Стратегия ядерной войны — это набор политик, которые направлены на предотвращение или ведение ядерной войны. Политика, направленная на предотвращение атаки с использованием ядерного оружия из другой страны путем угрозы ядерного возмездия, известна как стратегия ядерного сдерживания . Целью сдерживания является постоянное поддержание возможности второго удара (способность страны ответить на ядерную атаку своим собственным ударом) и потенциальное стремление к статусу первого удара (способность уничтожить ядерные силы противника до того, как он сможет нанести ответный удар). Во время холодной войны политические и военные теоретики рассматривали виды политики, которые могли бы предотвратить ядерную атаку, и они разработали модели теории игр , которые могли бы привести к стабильным условиям сдерживания. [30]
Различные формы доставки ядерного оружия (см. выше) допускают различные типы ядерных стратегий. Цели любой стратегии, как правило, заключаются в том, чтобы затруднить противнику нанесение упреждающего удара по системе оружия и затруднить защиту от доставки оружия во время потенциального конфликта. Это может означать сохранение мест размещения оружия в тайне, например, размещение его на подводных лодках или наземных мобильных транспортерах-установщиках, местоположение которых трудно отследить, или это может означать защиту оружия путем захоронения его в укрепленных ракетных шахтных бункерах. Другие компоненты ядерных стратегий включают использование противоракетной обороны для уничтожения ракет до их приземления или реализацию мер гражданской обороны с использованием систем раннего оповещения для эвакуации граждан в безопасные районы перед атакой.
Оружие, предназначенное для угрозы большому населению или сдерживания атак, известно как стратегическое оружие . Ядерное оружие для использования на поле боя в военных ситуациях называется тактическим оружием .
Критики стратегии ядерной войны часто предполагают, что ядерная война между двумя странами приведет к взаимному уничтожению. С этой точки зрения, значение ядерного оружия заключается в сдерживании войны, поскольку любая ядерная война перерастет в эскалацию взаимного недоверия и страха, что приведет к взаимно гарантированному уничтожению . Эта угроза национального, если не глобального, уничтожения стала сильной мотивацией для антиядерного активизма.
Критики из движения за мир и из военного истеблишмента [ требуется ссылка ] подвергли сомнению полезность такого оружия в нынешнем военном климате. Согласно консультативному заключению, вынесенному Международным судом в 1996 году, применение (или угроза применения) такого оружия, как правило, противоречит нормам международного права, применяемым в вооруженном конфликте, но суд не пришел к единому мнению относительно того, будет ли угроза или применение законными в конкретных экстремальных обстоятельствах, например, если на карту поставлено выживание государства.
.jpg/1280px-180326-N-UK333-189_(41145118741).jpg)
Другая позиция сдерживания заключается в том, что ядерное распространение может быть желательным. В этом случае утверждается, что, в отличие от обычного оружия, ядерное оружие сдерживает полномасштабную войну между государствами, и оно преуспело в этом во время Холодной войны между США и Советским Союзом . [31] В конце 1950-х и начале 1960-х годов французский генерал Пьер Мари Галлуа , советник Шарля де Голля , утверждал в таких книгах, как «Баланс страха: стратегия для ядерного века» (1961), что простого обладания ядерным арсеналом достаточно для обеспечения сдерживания, и, таким образом, пришел к выводу, что распространение ядерного оружия может повысить международную стабильность . Некоторые видные ученые -неореалисты , такие как Кеннет Вальц и Джон Миршаймер , утверждали, в русле Галлуа, что некоторые формы ядерного распространения снизят вероятность тотальной войны , особенно в неспокойных регионах мира, где существует одно государство, обладающее ядерным оружием. Помимо общественного мнения, которое выступает против распространения в любой форме, существуют две школы мысли по этому вопросу: одни, как Миршаймер, выступали за выборочное распространение, [32] и Уолтц, который был несколько более невмешательским . [ 33] [34] Интерес к распространению и парадоксу стабильности-нестабильности , который оно порождает, сохраняется и по сей день, при этом продолжаются дебаты о внутреннем японском и южнокорейском ядерном сдерживании против Северной Кореи . [35]
Угроза потенциально террористов-самоубийц, обладающих ядерным оружием (форма ядерного терроризма ), усложняет процесс принятия решений. Перспектива взаимно гарантированного уничтожения может не остановить врага, который ожидает погибнуть в конфронтации. Кроме того, если первоначальный акт исходит от террориста без гражданства , а не от суверенного государства, может не быть государства или конкретной цели для ответных действий. Утверждалось, особенно после атак 11 сентября 2001 года , что это осложнение требует новой ядерной стратегии, отличной от той, которая обеспечивала относительную стабильность во время холодной войны. [36] С 1996 года Соединенные Штаты проводили политику, разрешающую нацеливание своего ядерного оружия на террористов, вооруженных оружием массового поражения . [37]
.jpg/1280px-Minuteman_III_launches_from_Vandenberg_(2425138).jpg)
Роберт Галлуччи утверждает, что, хотя традиционное сдерживание не является эффективным подходом к террористическим группам, стремящимся вызвать ядерную катастрофу, Галлуччи считает, что «Соединенные Штаты должны вместо этого рассмотреть политику расширенного сдерживания, которая фокусируется не только на потенциальных ядерных террористах, но и на тех государствах, которые могут преднамеренно передавать или непреднамеренно передавать им ядерное оружие и материалы. Угрожая возмездием этим государствам, Соединенные Штаты могут сдержать то, что они не могут физически предотвратить». [38]
Грэм Эллисон приводит похожий довод, утверждая, что ключ к расширенному сдерживанию — это придумать способы отслеживания ядерного материала до страны, которая подделала расщепляющийся материал. «После того, как взорвется ядерная бомба, полицейские- криминалисты собирают образцы обломков и отправляют их в лабораторию для радиологической экспертизы. Выявив уникальные характеристики расщепляющегося материала, включая его примеси и загрязняющие вещества, можно проследить путь обратно к его происхождению». [39] Этот процесс аналогичен идентификации преступника по отпечаткам пальцев. «Цель будет двоякой: во-первых, удержать лидеров ядерных государств от продажи оружия террористам, призвав их к ответственности за любое использование своего оружия; во-вторых, дать лидерам все стимулы для надежной защиты своего ядерного оружия и материалов». [39]
Согласно « Доктрине совместных ядерных операций » Пентагона, опубликованной на веб-сайте Объединенного комитета начальников штабов в июне 2019 года, «интеграция применения ядерного оружия с обычными и специальными силами имеет решающее значение для успеха любой миссии или операции». [40] [41]
Поскольку это оружие массового поражения, распространение и возможное применение ядерного оружия являются важными вопросами в международных отношениях и дипломатии. В большинстве стран применение ядерной силы может быть разрешено только главой правительства или главой государства . [c] Несмотря на контроль и правила, регулирующие ядерное оружие, существует неотъемлемая опасность «несчастных случаев, ошибок, ложных тревог, шантажа, кражи и саботажа». [42]
В конце 1940-х годов отсутствие взаимного доверия помешало Соединенным Штатам и Советскому Союзу добиться прогресса в соглашениях о контроле над вооружениями. Манифест Рассела-Эйнштейна был опубликован в Лондоне 9 июля 1955 года Бертраном Расселом в разгар холодной войны. В нем подчеркивалась опасность, которую представляет собой ядерное оружие, и содержался призыв к мировым лидерам искать мирные решения международных конфликтов. Среди подписавших были одиннадцать выдающихся интеллектуалов и ученых, включая Альберта Эйнштейна , который подписал его всего за несколько дней до своей смерти 18 апреля 1955 года. Через несколько дней после публикации филантроп Сайрус С. Итон предложил спонсировать конференцию, предусмотренную в манифесте, в Пагуоше, Новая Шотландия , на родине Итона. Эта конференция должна была стать первой из Пагуошских конференций по науке и мировым делам , состоявшихся в июле 1957 года.
К 1960-м годам были предприняты шаги по ограничению как распространения ядерного оружия в других странах, так и воздействия ядерных испытаний на окружающую среду . Договор о частичном запрещении ядерных испытаний (1963) ограничил все ядерные испытания подземными ядерными испытаниями , чтобы предотвратить загрязнение радиоактивными осадками, в то время как Договор о нераспространении ядерного оружия (1968) пытался наложить ограничения на виды деятельности, в которых могли участвовать подписавшие его страны, с целью разрешить передачу невоенных ядерных технологий странам-членам без опасения распространения.
В 1957 году Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) было создано в соответствии с мандатом Организации Объединенных Наций для поощрения развития мирного применения ядерных технологий, предоставления международных гарантий против их нецелевого использования и содействия применению мер безопасности при их использовании. В 1996 году многие страны подписали Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний [43] , который запрещает все испытания ядерного оружия. Запрет на испытания накладывает существенное препятствие на разработку ядерного оружия любой страной, соблюдающей этот договор. [44] Договор требует ратификации 44 конкретными государствами, прежде чем он вступит в силу; по состоянию на 2012 год [update]ратификация восемью из этих государств все еще требуется. [43]
Дополнительные договоры и соглашения регулировали запасы ядерного оружия между странами с двумя крупнейшими запасами, Соединенными Штатами и Советским Союзом, а позднее между Соединенными Штатами и Россией. К ним относятся такие договоры, как ОСВ-2 (никогда не ратифицирован), СНВ-1 (истек), РСМД , СНВ-2 (никогда не вступал в силу), СНП и Новый СНВ , а также необязательные соглашения, такие как ОСВ-1 и Президентские ядерные инициативы [45] 1991 года. Даже когда они не вступили в силу, эти соглашения помогли ограничить и впоследствии сократить количество и типы ядерного оружия между Соединенными Штатами и Советским Союзом/Россией.
Ядерное оружие также было отвергнуто соглашениями между странами. Многие страны были объявлены зонами, свободными от ядерного оружия , территориями, где производство и размещение ядерного оружия запрещено, с помощью договоров. Договор Тлателолко (1967) запретил любое производство или размещение ядерного оружия в Латинской Америке и Карибском бассейне , а Договор Пелиндаба (1964) запрещает ядерное оружие во многих африканских странах. Совсем недавно, в 2006 году, была создана Центрально-Азиатская зона, свободная от ядерного оружия, среди бывших советских республик Центральной Азии, запрещающая ядерное оружие.
В 1996 году Международный суд , высший суд Организации Объединенных Наций, вынес консультативное заключение, касающееся « Законности угрозы или применения ядерного оружия ». Суд постановил, что применение или угроза применения ядерного оружия нарушит различные статьи международного права , включая Женевские конвенции , Гаагские конвенции , Устав ООН и Всеобщую декларацию прав человека . Учитывая уникальные разрушительные характеристики ядерного оружия, Международный комитет Красного Креста призывает государства гарантировать, что это оружие никогда не будет использовано, независимо от того, считают ли они его законным или нет. [46]
Additionally, there have been other, specific actions meant to discourage countries from developing nuclear arms. In the wake of the tests by India and Pakistan in 1998, economic sanctions were (temporarily) levied against both countries, though neither were signatories with the Nuclear Non-Proliferation Treaty. One of the stated casus belli for the initiation of the 2003 Iraq War was an accusation by the United States that Iraq was actively pursuing nuclear arms (though this was soon discovered not to be the case as the program had been discontinued). In 1981, Israel had bombed a nuclear reactor being constructed in Osirak, Iraq, in what it called an attempt to halt Iraq's previous nuclear arms ambitions; in 2007, Israel bombed another reactor being constructed in Syria.
In 2013, Mark Diesendorf said that governments of France, India, North Korea, Pakistan, UK, and South Africa have used nuclear power or research reactors to assist nuclear weapons development or to contribute to their supplies of nuclear explosives from military reactors.[47] In 2017, 122 countries mainly in the Global South voted in favor of adopting the Treaty on the Prohibition of Nuclear Weapons, which eventually entered into force in 2021.[48]
The Doomsday Clock measures the likelihood of a human-made global catastrophe and is published annually by the Bulletin of the Atomic Scientists. The two years with the highest likelihood had previously been 1953, when the Clock was set to two minutes until midnight after the U.S. and the Soviet Union began testing hydrogen bombs, and 2018, following the failure of world leaders to address tensions relating to nuclear weapons and climate change issues.[49] In 2023, following the escalation of nuclear threats during the Russian invasion of Ukraine, the doomsday clock was set to 90 seconds, the highest likelihood of global catastrophe since the existence of the Doomsday Clock.[50]
As of 2024, Russia has intensified nuclear threats in Ukraine and is reportedly planning to place nuclear weapons in orbit, breaching the 1967 Outer Space Treaty. China is significantly expanding its nuclear arsenal, with projections of over 1,000 warheads by 2030 and up to 1,500 by 2035. North Korea is progressing in intercontinental ballistic missile tests and has a mutual-defense treaty with Russia, exchanging artillery for possible missile technology. Iran is currently viewed as a nuclear "threshold" state.[51]
Nuclear disarmament refers to both the act of reducing or eliminating nuclear weapons and to the end state of a nuclear-free world, in which nuclear weapons are eliminated.
Beginning with the 1963 Partial Test Ban Treaty and continuing through the 1996 Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, there have been many treaties to limit or reduce nuclear weapons testing and stockpiles. The 1968 Nuclear Non-Proliferation Treaty has as one of its explicit conditions that all signatories must "pursue negotiations in good faith" towards the long-term goal of "complete disarmament". The nuclear-weapon states have largely treated that aspect of the agreement as "decorative" and without force.[52]
Only one country—South Africa—has ever fully renounced nuclear weapons they had independently developed. The former Soviet republics of Belarus, Kazakhstan, and Ukraine returned Soviet nuclear arms stationed in their countries to Russia after the collapse of the USSR.
Proponents of nuclear disarmament say that it would lessen the probability of nuclear war, especially accidentally. Critics of nuclear disarmament say that it would undermine the present nuclear peace and deterrence and would lead to increased global instability. Various American elder statesmen,[53] who were in office during the Cold War period, have been advocating the elimination of nuclear weapons. These officials include Henry Kissinger, George Shultz, Sam Nunn, and William Perry. In January 2010, Lawrence M. Krauss stated that "no issue carries more importance to the long-term health and security of humanity than the effort to reduce, and perhaps one day, rid the world of nuclear weapons".[54]
In January 1986, Soviet leader Mikhail Gorbachev publicly proposed a three-stage program for abolishing the world's nuclear weapons by the end of the 20th century.[55] In the years after the end of the Cold War, there have been numerous campaigns to urge the abolition of nuclear weapons, such as that organized by the Global Zero movement, and the goal of a "world without nuclear weapons" was advocated by United States President Barack Obama in an April 2009 speech in Prague.[56] A CNN poll from April 2010 indicated that the American public was nearly evenly split on the issue.[57]
Some analysts have argued that nuclear weapons have made the world relatively safer, with peace through deterrence and through the stability–instability paradox, including in south Asia.[58][59] Kenneth Waltz has argued that nuclear weapons have helped keep an uneasy peace, and further nuclear weapon proliferation might even help avoid the large scale conventional wars that were so common before their invention at the end of World War II.[34] But former Secretary Henry Kissinger says there is a new danger, which cannot be addressed by deterrence: "The classical notion of deterrence was that there was some consequences before which aggressors and evildoers would recoil. In a world of suicide bombers, that calculation doesn't operate in any comparable way".[60] George Shultz has said, "If you think of the people who are doing suicide attacks, and people like that get a nuclear weapon, they are almost by definition not deterrable".[61]
As of early 2019, more than 90% of world's 13,865 nuclear weapons were owned by Russia and the United States.[62][63]
The UN Office for Disarmament Affairs (UNODA) is a department of the United Nations Secretariat established in January 1998 as part of the United Nations Secretary-General Kofi Annan's plan to reform the UN as presented in his report to the General Assembly in July 1997.[64]
Its goal is to promote nuclear disarmament and non-proliferation and the strengthening of the disarmament regimes in respect to other weapons of mass destruction, chemical and biological weapons. It also promotes disarmament efforts in the area of conventional weapons, especially land mines and small arms, which are often the weapons of choice in contemporary conflicts.
Even before the first nuclear weapons had been developed, scientists involved with the Manhattan Project were divided over the use of the weapon. The role of the two atomic bombings of the country in Japan's surrender and the U.S.'s ethical justification for them has been the subject of scholarly and popular debate for decades. The question of whether nations should have nuclear weapons, or test them, has been continually and nearly universally controversial.[65]
Over 500 atmospheric nuclear weapons tests were conducted at various sites around the world from 1945 to 1980. Radioactive fallout from nuclear weapons testing was first drawn to public attention in 1954 when the Castle Bravo hydrogen bomb test at the Pacific Proving Grounds contaminated the crew and catch of the Japanese fishing boat Lucky Dragon.[82] One of the fishermen died in Japan seven months later, and the fear of contaminated tuna led to a temporary boycotting of the popular staple in Japan. The incident caused widespread concern around the world, especially regarding the effects of nuclear fallout and atmospheric nuclear testing, and "provided a decisive impetus for the emergence of the anti-nuclear weapons movement in many countries".[82]
As public awareness and concern mounted over the possible health hazards associated with exposure to the nuclear fallout, various studies were done to assess the extent of the hazard. A Centers for Disease Control and Prevention/ National Cancer Institute study claims that fallout from atmospheric nuclear tests would lead to perhaps 11,000 excess deaths among people alive during atmospheric testing in the United States from all forms of cancer, including leukemia, from 1951 to well into the 21st century.[83][84]As of March 2009[update], the U.S. is the only nation that compensates nuclear test victims. Since the Radiation Exposure Compensation Act of 1990, more than $1.38 billion in compensation has been approved. The money is going to people who took part in the tests, notably at the Nevada Test Site, and to others exposed to the radiation.[85][86]
In addition, leakage of byproducts of nuclear weapon production into groundwater has been an ongoing issue, particularly at the Hanford site.[87]
Some scientists estimate that a nuclear war with 100 Hiroshima-size nuclear explosions on cities could cost the lives of tens of millions of people from long-term climatic effects alone. The climatology hypothesis is that if each city firestorms, a great deal of soot could be thrown up into the atmosphere which could blanket the earth, cutting out sunlight for years on end, causing the disruption of food chains, in what is termed a nuclear winter.[88][89]
People near the Hiroshima explosion and who managed to survive the explosion subsequently suffered a variety of horrible medical effects. Some of these effects are still present to this day:[90]
Fallout exposure—depending on if further afield individuals shelter in place or evacuate perpendicular to the direction of the wind, and therefore avoid contact with the fallout plume, and stay there for the days and weeks after the nuclear explosion, their exposure to fallout, and therefore their total dose, will vary. With those who do shelter in place, and or evacuate, experiencing a total dose that would be negligible in comparison to someone who just went about their life as normal.[91][92]
Staying indoors until after the most hazardous fallout isotope, I-131 decays away to 0.1% of its initial quantity after ten half-lifes—which is represented by 80 days in I-131s case, would make the difference between likely contracting Thyroid cancer or escaping completely from this substance depending on the actions of the individual.[93]
Nuclear war could yield unprecedented human death tolls and habitat destruction. Detonating large numbers of nuclear weapons would have an immediate, short term and long-term effects on the climate, potentially causing cold weather known as a "nuclear winter".[94][95] In 1982, Brian Martin estimated that a US–Soviet nuclear exchange might kill 400–450 million directly, mostly in the United States, Europe and Russia, and maybe several hundred million more through follow-up consequences in those same areas.[96] Many scholars have posited that a global thermonuclear war with Cold War-era stockpiles, or even with the current smaller stockpiles, may lead to the extinction of the human race.[97] The International Physicians for the Prevention of Nuclear War believe that nuclear war could indirectly contribute to human extinction via secondary effects, including environmental consequences, societal breakdown, and economic collapse. It has been estimated that a relatively small-scale nuclear exchange between India and Pakistan involving 100 Hiroshima yield (15 kilotons) weapons, could cause a nuclear winter and kill more than a billion people.[98]
According to a peer-reviewed study published in the journal Nature Food in August 2022, a full-scale nuclear war between the U.S. and Russia would directly kill 360 million people and more than 5 billion people would die from starvation. More than 2 billion people could die from a smaller-scale nuclear war between India and Pakistan.[95][99][100]
Peace movements emerged in Japan and in 1954 they converged to form a unified "Japan Council against Atomic and Hydrogen Bombs." Japanese opposition to nuclear weapons tests in the Pacific Ocean was widespread, and "an estimated 35 million signatures were collected on petitions calling for bans on nuclear weapons".[101]
In the United Kingdom, the Aldermaston Marches organised by the Campaign for Nuclear Disarmament (CND) took place at Easter 1958, when, according to the CND, several thousand people marched for four days from Trafalgar Square, London, to the Atomic Weapons Research Establishment close to Aldermaston in Berkshire, England, to demonstrate their opposition to nuclear weapons.[102][103] The Aldermaston marches continued into the late 1960s when tens of thousands of people took part in the four-day marches.[101]
In 1959, a letter in the Bulletin of the Atomic Scientists was the start of a successful campaign to stop the Atomic Energy Commission dumping radioactive waste in the sea 19 kilometres from Boston.[104] In 1962, Linus Pauling won the Nobel Peace Prize for his work to stop the atmospheric testing of nuclear weapons, and the "Ban the Bomb" movement spread.[65]
In 1963, many countries ratified the Partial Test Ban Treaty prohibiting atmospheric nuclear testing. Radioactive fallout became less of an issue and the anti-nuclear weapons movement went into decline for some years.[82][105] A resurgence of interest occurred amid European and American fears of nuclear war in the 1980s.[106]
According to an audit by the Brookings Institution, between 1940 and 1996, the U.S. spent $11.3 trillion in present-day terms[107] on nuclear weapons programs. 57% of which was spent on building nuclear weapons delivery systems. 6.3% of the total$, 709 billion in present-day terms, was spent on environmental remediation and nuclear waste management, for example cleaning up the Hanford site, and 7% of the total$, 795 billion was spent on making nuclear weapons themselves.[108]
Peaceful nuclear explosions are nuclear explosions conducted for non-military purposes, such as activities related to economic development including the creation of canals. During the 1960s and 1970s, both the United States and the Soviet Union conducted a number of PNEs.[109] The United States created plans for several uses of PNEs, including Operation Plowshare.[110] Six of the explosions by the Soviet Union are considered to have been of an applied nature, not just tests.
The United States and the Soviet Union later halted their programs. Definitions and limits are covered in the Peaceful Nuclear Explosions Treaty of 1976.[111][112] The stalled Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty of 1996 would prohibit all nuclear explosions, regardless of whether they are for peaceful purposes or not.[113]
In the first decades of the 20th century, physics was revolutionized with developments in the understanding of the nature of atoms including the discoveries in atomic theory by John Dalton.[114] Around the turn of the 20th century, it was discovered by Hans Geiger and Ernest Marsden and then Ernest Rutherford, that atoms had a highly dense, very small, charged central core called an atomic nucleus. In 1898, Pierre and Marie Curie discovered that pitchblende, an ore of uranium, contained a substance—which they named radium—that emitted large amounts of radiation. Ernest Rutherford and Frederick Soddy identified that atoms were breaking down and turning into different elements. Hopes were raised among scientists and laymen that the elements around us could contain tremendous amounts of unseen energy, waiting to be harnessed.
In Paris in 1934, Irène and Frédéric Joliot-Curie discovered that artificial radioactivity could be induced in stable elements by bombarding them with alpha particles; in Italy Enrico Fermi reported similar results when bombarding uranium with neutrons.
In December 1938, Otto Hahn and Fritz Strassmann reported that they had detected the element barium after bombarding uranium with neutrons. Lise Meitner and Otto Robert Frisch correctly interpreted these results as being due to the splitting of the uranium atom. Frisch confirmed this experimentally on January 13, 1939.[115] They gave the process the name "fission" because of its similarity to the splitting of a cell into two new cells. Even before it was published, news of Meitner's and Frisch's interpretation crossed the Atlantic.[116] In their second publication on nuclear fission in February 1939, Hahn and Strassmann predicted the existence and liberation of additional neutrons during the fission process, opening up the possibility of a nuclear chain reaction.
After learning about the German fission in 1939, Leo Szilard concluded that uranium would be the element which can realize his 1933 idea about nuclear chain reaction.[117]
Uranium appears in nature primarily in two isotopes: uranium-238 and uranium-235. When the nucleus of uranium-235 absorbs a neutron, it undergoes nuclear fission, releasing energy and, on average, 2.5 neutrons. Because uranium-235 releases more neutrons than it absorbs, it can support a chain reaction and so is described as fissile. Uranium-238, on the other hand, is not fissile as it does not normally undergo fission when it absorbs a neutron.
By the start of the war in September 1939, many scientists likely to be persecuted by the Nazis had already escaped. Physicists on both sides were well aware of the possibility of utilizing nuclear fission as a weapon, but no one was quite sure how it could be engineered. In August 1939, concerned that Germany might have its own project to develop fission-based weapons, Albert Einstein signed a letter to U.S. President Franklin D. Roosevelt warning him of the threat.[118]
Roosevelt responded by setting up the Uranium Committee under Lyman James Briggs but, with little initial funding ($6,000), progress was slow. It was not until the U.S. entered the war in December 1941 that Washington decided to commit the necessary resources to a top-secret high priority bomb project.[119]
Organized research first began in Britain and Canada as part of the Tube Alloys project: the world's first nuclear weapons project. The Maud Committee was set up following the work of Frisch and Rudolf Peierls who calculated uranium-235's critical mass and found it to be much smaller than previously thought which meant that a deliverable bomb should be possible.[120] In the February 1940 Frisch–Peierls memorandum they stated that: "The energy liberated in the explosion of such a super-bomb...will, for an instant, produce a temperature comparable to that of the interior of the sun. The blast from such an explosion would destroy life in a wide area. The size of this area is difficult to estimate, but it will probably cover the centre of a big city."
Edgar Sengier, a director of Shinkolobwe Mine in the Congo which produced by far the highest quality uranium ore in the world, had become aware of uranium's possible use in a bomb. In late 1940, fearing that it might be seized by the Germans, he shipped the mine's entire stockpile of ore to a warehouse in New York.[121]total number of deaths is not known precisely ... acute (within two to four months) deaths ... Hiroshima ... 90,000–166,000 ... Nagasaki ... 60,000–80,000
The National Archives hold[s] deck logs for aircraft carriers for the Vietnam Conflict.
7 hour rule: At 7 hours after detonation the fission product activity will have decreased to about 1/10 (10%) of its amount at 1 hour. At about 2 days (49 hours-7X7) the activity will have decreased to 1% of the 1-hour value
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link){{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
Media related to Nuclear weapons at Wikimedia Commons
