Ядерный взрыв — это взрыв , происходящий в результате быстрого выделения энергии в результате высокоскоростной ядерной реакции . Движущей реакцией может быть ядерное деление или ядерный синтез, или многоступенчатая каскадная комбинация этих двух видов, хотя на сегодняшний день во всем термоядерном оружии для инициирования термоядерного синтеза используются устройства деления, 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 значительно большей плотности энергии ядерного топлива по сравнению с химическими взрывчатыми веществами. Их часто ассоциируют с грибовидными облаками , поскольку такое облако может создать любой крупный атмосферный взрыв. Ядерные взрывы производят высокие уровни ионизирующего излучения и радиоактивного мусора , который вреден для человека и может вызвать ожоги кожи средней и тяжелой степени, повреждение глаз, лучевую болезнь , радиационно-индуцированный рак и возможную смерть в зависимости от того, насколько далеко человек находится от радиуса взрыва. [1] Ядерные взрывы также могут иметь пагубные последствия для климата, продолжающиеся от месяцев до лет. Небольшая ядерная война может выбросить в атмосферу достаточно частиц, чтобы вызвать охлаждение планеты и исчезновение сельскохозяйственных культур, животных и сельского хозяйства по всему земному шару — эффект, получивший название « ядерная зима» . [2]
Первый искусственный ядерный взрыв произошел 16 июля 1945 года в 5:50 утра на полигоне Тринити недалеко от Аламогордо, штат Нью-Мексико , в США , в районе, ныне известном как ракетный полигон Уайт-Сэндс . [3] [4] Мероприятие включало полномасштабные испытания атомной бомбы деления имплозивного типа . В меморандуме военному министру США генерал Лесли Гроувс описывает мощность, эквивалентную 15 000–20 000 тонн тротила. [5] После этого испытания 6 августа 1945 года на японский город Хиросима была сброшена ядерная бомба уранового типа (« Маленький мальчик» ) с взрывной мощностью 15 килотонн; и плутониевая бомба имплозивного типа ( «Толстяк ») над Нагасаки 9 августа 1945 года с взрывной мощностью 21 килотонна. «Толстяк» и «Маленький мальчик» — единственные в истории случаи использования ядерного оружия в качестве военных действий.
29 августа 1949 года СССР стал второй страной, успешно испытавшей ядерное оружие. РДС-1, получивший название «Первая молния» в СССР и «Джо-1» в США, произвел взрыв мощностью 20 килотонн и, по сути, был копией конструкции американского имплозивного плутония «Толстяка». [6]
Первое термоядерное оружие Соединенных Штатов, Айви Майк , было взорвано 1 ноября 1952 года на атолле Эниветак и произвело взрывную силу в 10 мегатонн. Первое термоядерное оружие, испытанное СССР, РДС-6с («Джо-4»), было взорвано 12 августа 1953 года на Семипалатинском полигоне в Казахстане и имело мощность около 400 килотонн. [7] Конструкция РДС-6, получившая прозвище «Слойка», была удивительно похожа на версию, разработанную для США Эдвардом Теллером под прозвищем « Будильник », в том смысле, что ядерное устройство было двухступенчатым оружием: срабатывал первый взрыв. путем деления и второй, более мощный взрыв, путем термоядерного синтеза . Ядро «Слойки» состояло из серии концентрических сфер с чередующимися материалами, которые помогали повысить взрывную мощность.
За годы после Второй мировой войны восемь стран провели ядерные испытания, при этом в ходе 2120 испытаний было запущено 2475 устройств. [8] В 1963 году США, Советский Союз и Великобритания подписали Договор об ограниченном запрещении испытаний , обязавшись воздерживаться 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 (обе страны, обладающие ядерным оружием) этого не сделали. [ нужна цитата ]
На сегодняшний день основным применением является военное применение (т.е. ядерное оружие), а остальные взрывы включают следующее:
Два ядерных оружия были применены в бою — оба Соединенными Штатами против Японии во Второй мировой войне. Первое событие произошло утром 6 августа 1945 года, когда ВВС США сбросили на город Хиросиму устройство с урановой пушкой под кодовым названием «Маленький мальчик», в результате чего погибло 70 000 человек, в том числе 20 000 японских комбатантов и 20 000 корейских рабов . Второе событие произошло три дня спустя, когда ВВС США сбросили на город Нагасаки плутониевое имплозивное устройство под кодовым названием «Толстяк» . В результате погибли 39 000 человек, в том числе 27 778 японских военных, 2 000 корейских рабов и 150 японских комбатантов. Всего в результате этих взрывов погибло около 109 000 человек. Ядерное оружие в значительной степени рассматривается большинством правительств как «средство сдерживания»; сам масштаб разрушений, причиняемых ядерным оружием, препятствует его использованию в войне. [ нужна цитата ]
Со времени испытания «Тринити» , не считая боевого применения, страны, обладающие ядерным оружием, произвели около 1700 ядерных взрывов, все, кроме шести, в качестве испытаний. Из них шесть были мирными ядерными взрывами . Ядерные испытания — это эксперименты, проводимые с целью определения эффективности, мощности и взрывной способности ядерного оружия. На протяжении ХХ века большинство стран, разработавших ядерное оружие, проводили его поэтапные испытания. Испытания ядерного оружия могут дать информацию о том, как оно работает, а также о том, как оно ведет себя в различных условиях и как ведут себя конструкции при ядерном взрыве. Кроме того, ядерные испытания часто использовались как показатель научной и военной мощи, и многие испытания носили явно политический характер; большинство государств, обладающих ядерным оружием, публично заявили о своем ядерном статусе посредством ядерного испытания. Ядерные испытания прошли более чем в 60 местах по всему миру; некоторые в уединенных местах, а другие более густонаселены. [9] Взрыв ядерного оружия (во время испытаний или во время войны) приводит к выбросу радиоактивных осадков, которые беспокоили общественность в 1950-х годах. Это привело к заключению Договора об ограниченном запрещении ядерных испытаний 1963 года, подписанного Соединенными Штатами, Великобританией и Советским Союзом. Этот договор запрещал испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой. [10]
Преобладающим действием ядерного оружия (взрыв и тепловое излучение) являются те же механизмы физического повреждения, что и у обычных взрывчатых веществ , но энергия, производимая ядерным взрывчатым веществом, в миллионы раз больше на грамм, а достигаемые температуры измеряются десятками мегакельвинов . Ядерное оружие сильно отличается от обычного оружия из-за огромного количества взрывной энергии, которую оно может излучать, и различных эффектов, которые оно оказывает, таких как высокие температуры и ионизирующее излучение.
Разрушительное воздействие взрыва не прекращается после первого взрыва, как в случае с обычными взрывчатыми веществами. Облако ядерной радиации распространяется из гипоцентра взрыва, оказывая воздействие на формы жизни даже после того, как волны тепла прекратились. Последствия ядерных взрывов для здоровья людей возникают в результате первоначальной ударной волны, радиационного воздействия и осадков. Первоначальная ударная волна и радиационное воздействие возникают в результате непосредственного взрыва, который оказывает различное воздействие на здоровье людей в зависимости от расстояния от центра взрыва. Ударная волна может разорвать барабанные перепонки и легкие, отбросить людей назад и привести к обрушению зданий. [11] Радиационное воздействие возникает при первом взрыве и может продолжаться в течение длительного периода времени в виде ядерных осадков. Основными последствиями ядерных осадков для здоровья являются рак и врожденные дефекты, поскольку радиация вызывает изменения в клетках, которые могут либо убить их, 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 среди многих поколений. [13]
Еще один потенциальный разрушительный эффект ядерной войны называется ядерной зимой . Идея стала популяризироваться в массовой культуре в 1980-х годах, когда Ричард П. Турко , Оуэн Тун , Томас П. Акерман, Джеймс Б. Поллак и Карл Саган совместно провели научное исследование, в котором предположили, что на погоду и климат Земли могут серьезно влиять ядерная война. [14] Основная идея заключается в том, что как только начнется конфликт и агрессоры начнут взрывать ядерное оружие, в результате взрывов с поверхности Земли в атмосферу будут выбрасываться не только ядерные частицы, но и мелкие частицы. Предполагается также, что пожары вспыхнут и станут широко распространенными, подобно тому, что произошло в Хиросиме и Нагасаки в конце Второй мировой войны, что приведет к попаданию в атмосферу сажи и других вредных частиц. [15] Как только эти вредные частицы поднимаются вверх, сильные ветры на верхних уровнях тропосферы могут переносить их на тысячи километров и в конечном итоге могут переносить ядерные осадки, а также изменять радиационный баланс Земли. Как только в атмосфере окажется достаточно мелких частиц, они могут действовать как ядра конденсации облаков, что приведет к увеличению глобального облачного покрова, что, в свою очередь, блокирует поступающую солнечную инсоляцию и запускает период глобального похолодания. Это мало чем отличается от одной из ведущих теорий о вымирании большинства видов динозавров, согласно которой большой взрыв выбросил мелкие твердые частицы в атмосферу и привел к глобальной катастрофе, характеризующейся более низкими температурами, кислотными дождями и слоем КТ . [16]
