Ядерный взрыв
| Ядерное оружие |
|---|
 |
| Фон |
| Ядерные государства |
|
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]
История
[ редактировать ]Начало (взрывы деления)
[ редактировать ]Первый искусственный ядерный взрыв произошел 16 июля 1945 года в 5:50 утра на Тринити полигоне 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] Вслед за этим испытанием 6 августа 1945 года на японский город Хиросиму 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, получившая в СССР название «Первая молния», а в США — «Джо-1», произвела взрыв мощностью 20 килотонн и, по сути, была копией конструкции американского имплозивного плутония «Толстяка». [6]
Термоядерная эра (термоядерные взрывы)
[ редактировать ]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 и получившую прозвище « Будильник », поскольку ядерное устройство представляло собой двухступенчатое оружие: первый взрыв вызывался делением и второй, более мощный взрыв термоядерного синтеза . Ядро «Слойки» состояло из серии концентрических сфер с чередующимися материалами, которые помогали повысить взрывную мощность.
Эра Распространения
[ редактировать ]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 ядерные державы) этого не сделали. [ нужна ссылка ]
На сегодняшний день основным применением является военное применение (т.е. ядерное оружие), а остальные взрывы включают следующее:
- Ядерное импульсное движение , в том числе использование ядерного взрыва в качестве стратегии отклонения астероида.
- Производство электроэнергии; см . ПЕЙСЕР
- Мирные ядерные взрывы
Ядерное оружие
[ редактировать ]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 урановую пушку под кодовым названием «Малыш», в на город Хиросиму 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 плутониевое имплозивное устройство под кодовым названием «Толстяк» на город Нагасаки . 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, вызванных ядерным оружием, препятствует его использованию в войне. [ нужна ссылка ]
Ядерные испытания
[ редактировать ]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 ядерных держав 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]
Последствия ядерных взрывов
[ редактировать ]Ударные волны и радиация
[ редактировать ]Преобладающим эффектом ядерного оружия (взрывной волной и тепловым излучением) 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 и катастрофические последствия. Радиоактивное загрязнение может вызвать генетические мутации и рак среди многих поколений. [13]
Ядерная зима
[ редактировать ]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 сотрудничали и 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, взрывы будут выбрасывать в атмосферу как мелкие частицы с поверхности Земли, так и ядерные 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 поднимутся 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]
См. также
[ редактировать ]
- Списки ядерных катастроф и радиоактивных происшествий
- Советская ядерная скважина рухнула
- Визуальные изображения ядерных взрывов в художественной литературе
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «CDC: радиационные чрезвычайные ситуации | Часто задаваемые вопросы о ядерном взрыве» . www.cdc.gov . 22 апреля 2019 г. Проверено 29 апреля 2021 г.
- ^ Рубинсон, Пол (2 января 2014 г.). «Глобальные последствия ядерной зимы: наука и антиядерные протесты в США и Советском Союзе в 1980-е годы» . История холодной войны . 14 (1): 47–69. дои : 10.1080/14682745.2012.759560 . ISSN 1468-2745 . S2CID 153883165 .
- ^ Министерство энергетики США. «Тринити-сайт — первый в мире ядерный взрыв» . Управление управления Energy.gov . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Тейлор, Алан (16 июля 2015 г.). «70 лет со дня Троицы: день начала ядерного века» . Атлантика . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Гровс, генерал Лесли (18 июля 1945 г.). «Первое ядерное испытание в Нью-Мексико: меморандум военному министру, тема: испытание» . Военное министерство США. PBS.org . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ «Датированные документы VENONA» . www.nsa.gov . Проверено 30 апреля 2021 г.
- ^ «Советская программа ядерного оружия» . Nuclearweaponarchive.org . Проверено 30 апреля 2021 г.
- ^ Ян, Сяопин; Норт, Роберт; Ромни, Карл; Ричардс, Пол Г. (август 2000 г.), Worldwide Nuclear Explosions (PDF) , получено 31 декабря 2013 г.
- ^ «Наследие ядерных испытаний» . Я МОГУ . Проверено 29 апреля 2021 г.
- ^ «Наши документы — Договор о запрещении ядерных испытаний (1963 г.)» . www.ourdocuments.gov . 9 апреля 2021 г. Проверено 29 апреля 2021 г.
- ^ Эффекты ядерного проникающего оружия и другого оружия . 06 сентября 2005 г. дои : 10.17226/11282 . ISBN 978-0-309-09673-7 .
- ^ «Воздействие ядерных осадков на организм человека» . big.stanford.edu . Проверено 29 апреля 2021 г.
- ^ Малкольм Фрейзер и Тилман Рафф . 2015 год – год запрета ядерного оружия , Возраст , 19 февраля 2015 г.
- ^ Турко, РП; Тун, О.Б.; Акерман, ТП; Поллак, Дж.Б.; Саган, Карл (23 декабря 1983 г.). «Ядерная зима: глобальные последствия множественных ядерных взрывов» . Наука . 222 (4630): 1283–1292. Бибкод : 1983Sci...222.1283T . дои : 10.1126/science.222.4630.1283 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17773320 . S2CID 45515251 .
- ^ «Реконструкция дозы радиации: оккупационные силы США в Хиросиме и Нагасаки, Япония, 1945–1946 годы» (PDF) . 24 июня 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 июня 2006 г. Проверено 30 апреля 2021 г.
- ^ «Вымирание КТ» . ucmp.berkeley.edu . Проверено 30 апреля 2021 г.
