Первая водородная бомба "Майк"

Первая термоядерная бомба была испытана Соединенными Штатами в ходе операции «Плющ» 1 ноября 1952 года на острове Элюгелаб атолла Эневатак (Маршалловы острова). Ученые должны были работать быстрее и усерднее, чтобы уложиться в короткий срок и завершить подготовку оружия. И их работа оправдала себя, когда проект «Майк» был успешно завершен в установленный срок. «Майк» использовал конфигурацию Теллера-Улама – жидкий дейтерий в качестве топлива для термоядерного синтеза и деления в качестве триггера.



Его взрыв дал 10,4 мегатонны энергии – более чем в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки, и уничтожила Elugelab, оставив подводный кратер шириной 6240 футов и глубиной 164 фута, где когда-то был остров. Трумэн первоначально пытался скрыть информацию в СМИ по поводу испытания, надеясь, что оно не станет проблемой на предстоящих президентских выборах, но 7 января 1953 года Трумэн объявил о разработке водородной бомбы.

Термоядерная бомба или водородная бомба – это оружие, чья огромная взрывная сила образуется в результате неконтролируемой, самоподдерживающейся цепной реакции. В процессе изотопы из водорода при экстремально высоких температурах образуют гелий. Эту реакцию еще называют как ядерный синтез. Высокие температуры, которые требуются для реакции, вызваны детонацией атомной бомбы.

Термоядерная бомба принципиально отличается от атомной бомбы тем, что использует выделяемую энергию, когда два легких атомных ядра объединяются или сливаются, образуя более тяжелое ядро. Атомная бомба, напротив, использует энергию, выделяемую при расщеплении или делении тяжелого атомного ядра на два более легких ядра. В обычных условиях атомные ядра несут положительные электрические заряды, которые сильно отталкивают другие ядра и не позволяют им приблизиться друг к другу.


Первоначальная схема атомной бомбы - шар это атомный заряд, который приводит в действие дейтерий с помощью трития

Только при температурах в миллионы градусов положительно заряженные ядра могут получить достаточную кинетическую энергию или скорость, чтобы преодолеть их взаимное электрическое отталкивание. И далее приблизиться достаточно близко друг к другу, чтобы объединиться под действием ядерной силы ближнего действия. Очень легкие ядра атомы водорода являются идеальными кандидатами для этого процесса синтеза, потому что они несут слабые положительные заряды и, следовательно, имеют меньшее сопротивление для взаимодействия.

Ядра водорода, которые объединяются в более тяжелые ядра гелия, должны потерять небольшую часть своей массы (около 0,63 процента), чтобы «соединиться» в один более крупный атом. Они теряют эту массу путем преобразования ее полностью в энергию, согласно известной формуле Альберта Эйнштейна. Согласно этой формуле (E = m c 2), количество создаваемой энергии равно количеству преобразованной массы, умноженному на квадрат скорости света. Полученная таким образом энергия образует взрывную силу водородной бомбы.


Первая водородная бомба "Майк"

Дейтерий и тритий, являющийся изотопом водорода, обеспечивает идеальные взаимодействующие ядра для процесса синтеза. Два атома дейтерия, каждый с одним протоном и одним нейтроном, или тритием, с одним протоном и двумя нейтронами, объединяются в процессе синтеза с образованием более тяжелого ядра гелия, в котором есть два протона и один или два нейтрона. В современных термоядерных бомбах дейтерий лития-6 используется в качестве топлива для синтеза – он превращается в тритий в начале процесса синтеза.


Первая водородная бомба "Майк"Gth


Первая атомная ступень бомбы "Майк" испытанная годом ранее


Вторая ступень. Внутри урановой оболочки термос с жидким дейтерием, он находится в охлажденном до 250 градусов по Цельсию жидким азотом, закаченным в промежуточную камеру. Внутри термоса полый плутониевый запал.

В термоядерной бомбе взрывной процесс начинается с детонации того, что называется первичной стадией. Это состоит из относительно небольшого количества обычных взрывчатых веществ, детонация которых объединяет достаточно расщепленный уран для создания цепной реакции деления. Эта реакция в свою очередь производит еще один взрыв и температуру несколько миллионов градусов. Сила и тепло этого взрыва отражаются от окружающего контейнера с ураном и направляются к вторичной ступени, содержащей дейтерий (лития-6). Огромное тепло инициирует синтез, и в результате взрыва вторичной ступени урановый контейнер разлетается на части.

Нейтроны, выделяющиеся в результате реакции синтеза, вызывают расщепление уранового контейнера, на который часто приходится большая часть энергии. (A Нейтронная бомба – это термоядерное устройство, в котором урановый контейнер отсутствует, производя, таким образом, гораздо меньший взрыв, но смертоносное «усиленное излучение» нейтронов.) Вся серия взрывов в термоядерной бомбе занимает доли секунды.

Термоядерный взрыв производит взрыв, свет, тепло и различное количество осадков. Сила удара самого взрыва принимает форму ударной волны, которая излучается от точки взрыва со сверхзвуковой скоростью и может полностью разрушить любое здание в радиусе нескольких миль. Интенсивный белый свет взрыва может вызвать постоянную слепоту к людям, смотрящим на него с расстояния в десятки миль.

Интенсивный свет и жара взрыва поджигают древесину и другие горючие материалы на расстоянии многих миль, создавая огромные пожары, которые могут перерасти в огненную бурю. Радиоактивный осадки загрязняют воздух, воду и почву и могут продолжаться спустя годы после взрыва; его распространение происходит практически по всему миру.

Термоядерные бомбы могут быть в сотни или даже тысячи раз мощнее атомных. Взрывная мощность атомных бомб измеряется в килотоннах, каждая единица которой равна взрывной силе в 1000 тонн тротила. Взрывная сила водородных бомб, напротив, часто выражается в мегатоннах, каждая единица которой равна взрывной силе в 1 000 000 тонн тротила. Были взорваны водородные бомбы более 50 мегатонн, но взрывная сила оружия, установленного на стратегических ракетах, обычно колеблется от 100 килотонн до 1,5 мегатонны.

Термоядерные бомбы могут быть сделаны достаточно маленькими (длиной в несколько футов), чтобы помещаться в боеголовки межконтинентальные баллистические ракеты. Эти ракеты могут перемещаться почти по всему земному шару за 20 или 25 минут и имеют компьютерные системы наведения, настолько точные, что они могут поражать цели с точностью до нескольких метров.

Эдвард Теллер, Станислав М. Улама и другие американские ученые разработали первую водородную бомбу, которая была проверена на Эниветок атолла в 1 ноябре 1952 года. СССР провел первое испытания водородной бомбы в августе 1953.

Также смотрите: