Ядерна зброя: історія створення, пристрій і вражаючі фактори

2.4.4 Радіоактивне зараження

2.4.5 Електромагнітний імпульс

2.5 Види ядерних вибухів

3 Пристрій і принцип дії ядерної зброї

3.1 Основні елементи ядернихбоєприпасів

3.2 Будова ядерної бомби

3.3 Пристрій термоядерної бомби

3.4 Нейтронна бомба

Висновок

Література

Будова електронної оболонкибуло достатньо вивчене до кінця XIX століття, але знань про будову атомного ядра булодуже мало, і до того ж, вони були суперечливі.

У 1896 році було відкрито явище,отримало назву радіоактивності (від латинського слова "радіус" - промінь).Це відкриття відіграло важливу роль у подальшому випромінюванні будови атомних ядер. МаріяСклодовська-Кюрі і П'єр

Кюрі встановили, що, окрім урану,ще торій, полоній і хімічні сполуки урану з торієм володіє таким же випромінюванням,що і уран.

Продовжуючи дослідження, вони виділилив 1898 році з уранової руди речовину в декілька мільйонів разів більше активне,ніж уран, і назвали його радієм, що значить променистий. Речовини, що володіють випромінюваннямподібно урану або радію, одержали назву радіоактивних, а саме явище стали називатирадіоактивністю.

У XX столітті наука зробила радикальнийкрок у вивченні радіоактивності і застосуванні радіоактивних властивостей матеріалів.

В даний час 5 країн маютьу своєму озброєння ядерну зброю: США, Росія, Великобританія, Франція, Китай ів найближчі роки цей список поповнитися.

Зараз важко оцінити роль ядерногозброї. З одного боку, це потужне засіб залякування, з іншого - найефективнішийінструмент зміцнення миру і запобігання військового конфліктами між державами.

Завдання, які стоять перед сучаснимлюдством - не допустити гонку ядерного озброєння адже наукові знання можутьслужити і гуманним, шляхетним цілям.

У 1905 Альберт Ейнштейн видавсвою спеціальну теорію відносності. Відповідно до цієї теорії, співвідношення міжмасою і енергією виражено рівнянням E = mc 2 , яке означає, що данамаса (m) пов'язана з кількістю енергії (E) рівною цій масі, помноженої на квадратшвидкості світла (c). Дуже мала кількість речовини еквівалентно до великої кількостіенергії. Наприклад, 1 кг речовини, перетвореного в енергію був би еквівалентнийенергії, випущеної, при вибуху 22 мегатонн тротилу.

У 1938 р, в результаті експериментів німецьким хімікам Отто Хана і Фрітца Страссманна, вдається розбити атомурану на дві приблизно рівні частини за допомогою бомбардування урану нейтронами.Британський фізик Роберт Фріш, пояснив як при діленні ядра атома виділяється енергія.

На початку 1939 року французькийфізик Жоліо-Кюрі зробив висновок, що можлива ланцюгова реакція, яка призведе до вибухужахливої вЂ‹вЂ‹руйнівної сили і що уран може стати джерелом енергії, як звичайневибухова речовина.

Це висновок став поштовхом длярозробок зі створення ядерної зброї. Європа була напередодні Другої світової війни,і потенційне володіння такою потужною зброєю підштовхувало на якнайшвидше його створення,але гальмом стала проблема наявності великої кількості уранової руди для широкомасштабнихдосліджень.

Над створенням атомної зброїтрудилися фізики Німеччини, Англії, США, Японії, розуміючи, що без достатньої кількостіуранової руди неможливо вести роботи. США у вересні 1940 року закупили великукількість необхідної руди по підставним документам у Бельгії, що і дозволило їмвести роботи над створенням ядерної зброї повним ходом.

ядерну зброю вибух снаряд

Перед початком Другої світової війниАльберт Ейнштейн написав листа президентові США Франкліну Рузвельту. У ньому нібитоговорилося про спроби нацистської Німеччини очистити Уран-235, що може привестиїх до створення атомної бомби. Зараз стало відомо, що німецькі вчені були дужедалекі від проведення ланцюгової реакції. У їх плани входило виготовлення "брудної",сильно радіоактивної бомби.

Як би там не було, урядомСполучених Штатів було прийнято рішення - в найкоротші терміни створити атомну бомбу.Цей проект увійшов історію як "Manhattan Project". Наступні шість років,з 1939 по 1945, на проект Манхеттен було витрачено більше двох більйонів доларів.У Oak Ridge, штат Теннесі, був побудований величезний завод з очищення урану. Був запропонованийспосіб очищення в якому газова центрифуга відділяла легкий Уран-235 від більш важкогоУрану-238.

На території Сполучених Штатів,в пустельних просторах штату Нью-Мексико, у 1942 році був створений американський ядернийцентр. Над проектом працювало безліч вчених, головним же був Роберт Оппенгеймер.Під його початком були зібрані кращі уми того часу не тільки США і Англії, алепрактично всієї Західної Європи. Над створенням ядерної зброї трудився величезнийколектив, включаючи 12 лауреатів Нобелівської премії. Робота в лабораторія, не припиняласяні на хвилину.

У Європі тим часом йшла Другасвітова війна, і Німеччина проводила масові бомбардування міст Англії, що піддавалонебезпеки англійський атомний проект "Tub Alloys", і Англія добровільно передалаСША свої розробки та провідних вчених проекту, що дозволило США зайняти провідне положенняв розвитку ядерної фізики (створення ядерної зброї).

16 липня 1945, яскравий спалахосяяла небо над плато в горах Джемеза на півночі від Нью-Мехіко. Характерне хмарарадіоактивного пилу, що нагадує гриб, піднялося на 30 тисяч футів. Все що залишилосяна місці вибуху - фрагменти зеленого радіоактивного скла, в яке перетворивсяпісок. Так було покладено початок атомної ери.

До літа 1945 року американцям вдалосязібрати дві атомні бомби, що одержали назви "Малюк" і "Товстун".Перша бомба важила 2722 кг і була споряджена збагаченим Ураном-235. "Товстун"із зарядом з Плутонію-239 потужністю більше 20 кт мала масу 3175 кг.

вранці 6 серпня 1945 р. над Хіросімою була скинута бомба "Малюк" .9 серпня ще одна бомба була скинута надмістом Нагасакі. Загальні людські втрати і масштаби руйнувань від цих бомбардуваньхарактеризуються наступними цифрами: миттєво загинуло від теплового випромінювання (температураблизько 5000 градусів С) і ударної хвилі - 300 тисяч чоловік, ще 200 тисяч отрималипоранення, опіки, облучились. На площі 12 кв.км були повністю зруйновані всі будівлі.Ці бомбардування потрясли весь світ.

Вважається, що ці 2 події поклалипочаток гонки ядерних озброєнь.

Але вже 1946 році в СРСР були відкритіі відразу ж стали розроблятися великі родовища урану бі...льш високої якості.У районі м. Семипалатинська був побудований випробувальний полігон. А 29 серпня 1949року на цьому полігоні було підірвано перший радянський ядерний пристрій під кодовоюназвою "РДС-1". Подія, що відбулася на Семипалатинському полігоні, сповістилосвіт про створення в СРСР ядерної зброї, що поклало кінець американському монополізмуна володіння новим для людства зброєю.

Ядерне або атомна зброя - зброявибухової дії, заснованого на використанні ядерної енергії, що звільняєтьсяпри ланцюгової ядерної реакції поділу важких ядер або термоядерної реакції синтезулегких ядер. Відноситься до зброї масового ураження (ЗМУ) поряд з біологічнимі хімічним.

Ядерний вибух - це процес миттєвоговиділення великої кількості внутрішньоядерної енергії в обмеженому обсязі.

Центр ядерного вибуху - точка,в якій відбувається спалах або знаходиться центр вогняної кулі, а епіцентром -проекцію центра вибуху на земну або водну поверхню.

Ядерна зброя є самимпотужним і небезпечним видом зброї масового ураження, загрозливим всьому людствунебаченими руйнуваннями і знищенням мільйонів людей.

Якщо вибух відбувається на земліабо досить близько від її поверхні, то частина енергії вибуху передається поверхніЗемлі у вигляді сейсмічних коливань. Виникає явище, яке за своїми особливостяминагадує землетрус. У результаті такого вибуху утворюються сейсмічні хвилі,які через товщу землі поширюється на досить великі відстані. Руйнівнийдія хвилі обмежується радіусом у кілька сот метрів.

В результаті надзвичайно високоїтемператури вибуху виникає яскравий спалах світла, інтенсивність якої в сотніразів перевершує інтенсивність сонячних променів, падаючих на Землю. При спалаху виділяєтьсявеличезна кількість тепла і світла. Світлове випромінювання викликає самозаймання займистихматеріалів і опіки шкіри у людей в радіусі багатьох кілометрів.

При ядерному вибуху виникає радіація.Вона триває близько хвилини і володіє настільки високу проникаючу здатність,що для захисту від неї на близьких відстанях потрібні потужні і надійні укриття

За даними двічі лауреата Нобелівськоїпремії Лайнуса Полінга, ще в 1964 р. загальні запаси ядерних боєприпасів становили320 мільйонів тонн тротилового еквівалента, тобто близько 100 тонн тротилу на кожноголюдини земної кулі. З тих пір ці запаси, ймовірно, ще більше зросли.

Зараз же кількість боєголовокза даними "Бюлетеня ядерних випробувань":

Причому дані по США та Росіїна 2002-2009 р. р. включають тільки боєприпаси на розгорнутих стратегічних носіях;обидві держави мають у своєму розпорядженні також значною кількістю тактичної ядерноїзброї, яка важко піддається оцінці.

Всі ядерні боєприпаси можуть бутирозділені на категорії:

1. Атомні заряди

Дія атомної зброї грунтуєтьсяна реакції поділу важких ядер (уран-235, плутоній-239 і, в окремих випадках,уран-233).

Уран - дуже важкий, сріблясто-білий глянцеватий метал.У чистому вигляді він трохи м'якше стали, ковкий, гнучкий, володіє невеликими парамагнітнимивластивостями.

Уран-235 використовують в ядерномузброю тому, що на відміну від найбільш поширеного ізотопу урану-238, вньому можлива самопідтримується ланцюгова ядерна реакція.

Плутоній - дуже важкий сріблястий метал, блискучий подібно нікелю,коли тільки що очищений.

Це вкрай електронегативний,хімічно активний елемент. Внаслідок своєї радіоактивності, плутоній теплий надотик. Чистий ізотоп плутонію-239 набагато гарячіша тіла людини.

Плутоній-239 також називають"Збройовим плутонієм", тому що він призначений для створення ядерної зброїі вміст ізотопу 239 Pu має бути не менше 93,5%.

Атоми плутонію утворюються в результатіланцюга атомних реакцій, що починаються з захоплення нейтрона атомом урану-238. Щоб отримуватиплутоній в достатній кількості, потрібні найсильніші нейтронні потоки. Такі якраз створюються в атомних реакторах. В принципі, будь-який реактор є джереломнейтронів, але для промислового виробництва плутонію природно використовувати спеціальнорозроблених для цього.

Ланцюгова реакція поділу розвиваєтьсяне в будь-якій кількості ділиться речовини, а лише тільки в певній для кожногоречовини масі. Найменша кількість ділиться речовини, в якому можлива котра саморозвиваєтьсяланцюгова ядерна реакція, називають критичною масою. Зменшення критичної масибуде спостерігатися при збільшенні щільності речовини.

діляться речовина в атомному зарядізнаходиться в підкритичному стані. За принципом його перекладу в надкрітіческоестан атомні заряди діляться на гарматні і імплозівного типу.

У зарядах гарматного типу дві ібільше частин ділиться речовини, маса кожної з яких менше критичної, швидкоз'єднуються один з одним у надкрітіческіх масу в результаті вибуху звичайної вибуховоїречовини (вистрілювання однієї частини в іншу). При створенні зарядів за такою схемоюважко забезпечити високу надкритичність, внаслідок чого його коефіцієнт корисноїдії невеликий. Перевагою схеми гарматного типу є можливість створеннязарядів малого діаметру і високій стійкості до дії механічних навантажень, щодозволяє використовувати їх в артилерійських снарядах і мінах.

У зарядах імплозівного типу ділятьсяречовина, що має при нормальній щільності масу менше критичної, переводитьсяв надкрітіческое стан підвищенням його щільності в результаті обтиску за допомогоювибуху звичайної вибухової речовини. У таких зарядах надається можливістьотримати високу надкритичність і, отже, високий коефіцієнт корисноївикористання ділиться речовини.

Нерідко боєприпаси цього типуназиваються однофазними або одноступінчатими, тому при вибуху відбувається тільки одинвид ядерної реакції.

2. Термоядерні заряди

У просторіччі часто називають водневимзброєю. Основне енерговиділення якого відбувається при термоядерної реакції- Синтезі важких елементів з більш легких. В якості запалу для термоядерноїреакції використовується звичайний ядерний заряд. Його вибух створює температуру в кількамільйонів градусів, при якій починається реакція синтезу. Як термоядерногопального використовується зазвичай дейтрід літію-6 (тверда речовина, що представляє собоюпоєднання літію-6 і дейтерію). Реакція синтезу відрізняється колосальним енерговиділенням,тому водневе зброю перевершує атомне по потужності приблизно на порядок.

3. Нейтронні заряди

Нейтронний зарядє особливим видом термоядерного заряду малої потужності з підвищеним нейтронним випромінюванням.Як відомо, при вибуху ядерного боєприпасу ударна хвиля несе близько 50% енергії,а проникаюча радіація не більше 5%. Призначення ядерного заряду нейтронного типуполягає в тому, щоб перерозподілити співвідношення вражаючих факторів на користьпроникаючої радіації, а точніше, потоку нейтронів. Велика частина енергії вибуху призастосуванні нейтронної зброї утворюється в результаті ядерного синтезу важкихізотопів водню (дейтерію і тритію) з виділенням в навколишній простір потокушвидких нейтронів.

Володіючи великою проникаючою здатністю,нейтронне зброю здатневражати живу силу противника на значній відстані від епіцентру ядерноговибуху і в укриттях. При цьому в біологічних об'єктах відбувається іонізація живийтканини, що призводить до порушення життєдіяльності окремих систем і організму в цілому,розвитку променевої хвороби.

Вражаюча дія нейтронногозброї на військову техніку відбувається за рахунок взаємодії нейтронів і гамма-випромінюванняз конструкційними матеріалами і радіоелектронної апаратурою, що призводить до появи"Наведеної" радіоактивності і, як наслідок, порушення функціонуванняозброєння та військової техніки. Крім того, при вибуху нейтронного снаряда ударнахвиля і світлове випромінювання викликають суцільні руйнування в радіусі 200-300 м.

Технологія створення нейтронногозброї розроблена в США, в 1981 р. Можли...вістю створення такого роду зброї володіютьтакож Росія і Франція.

Ядерна зброя володіє колосальноюпотужністю. При розподілі урану

масою порядку кілограма звільняєтьсятака ж кількість енергії, як

при вибуху тротилу масою близько20 тисяч тонн. Термоядерні реакції синтезу є ще більш енергоємними.

Ядерні боєприпаси - боєприпаси,містять ядерний заряд.

ядерних боєприпасів є:

ядерні бойові частини балістичних,зенітних, крилатих ракет і торпед;

ядерні бомби;

артилерійські снаряди, міни іфугаси.

Потужність вибуху ядерних боєприпасівприйнято вимірювати в одиницях тротилового еквівалента. Тротиловий еквівалент-це масатринітротолуолу, яка забезпечила б вибух, еквівалентний за потужністю вибуху даногоядерного боєприпасу. Зазвичай він вимірюється в кілотонн (кТ) або в мегатоннам (МгТ).Тротиловий еквівалент умовний, оскільки розподіл енергії ядерного вибуху порізним вражаючих факторів істотно залежить від типу боєприпасу і, в будь-якомувипадку, сильно відрізняється від хімічного вибуху. Сучасні ядерні боєприпасимають тротиловий еквівалент від декількох десятків тонн до декількох десятків млн.тонн тротилу.

40-60

Для оцінки іонізації атомів середовища,а отже, і вражаючого дії проникаючої радіації на живий організм введенопоняття дози опромінення (або дози радіації), одиницею виміру якої єрентген (Р). Дозі радіації 1 рентген відповідає утворення в одному кубічномусантиметрі повітря приблизно 2 мільярдів пар іонів.

У залежності від дози випромінюваннярозрізняють чотири ступені променевої хвороби:

Захистом від проникаючої радіаціїслужать різні матеріали, що ослабляють потік гамма - та нейтронного випромінювань. Захистзаснована на фізичної здатності різних матеріалів послаблювати інтенсивністьрадіоактивних випромінювань. Чим важче матеріал і товщі його шар, тим надійніше захист.Так проникаючу радіацію в момент ядерного вибуху здатні послаблювати в 2 рази шарсталі товщиною 3,8 см, бетону - 15, грунту - 19, води - 38, снігу - 50 см, дерева - 58.

Радіоактивне зараження людей,бойової техніки, місцевості і різних об'єктів при ядерному вибуху обумовлюєтьсяосколками розподілу речовини заряду (Pu-239, U-235) і не прореагованою частиною заряду,випадають із хмари вибуху, а також радіоактивні ізотопи, що утворюються в грунтіта інших матеріалах під впливом нейтронів - наведена активність. З плиномчасом активність осколків розподілу швидко зменшується, особливо в перші години післявибуху. Так, наприклад, загальна активність осколків розподілу при вибуху ядерного боєприпасупотужністю 20 кТ через один день буде в кілька тисяч разів менше, ніж через однухвилину після вибуху.

При вибуху ядерного боєприпасучастина речовини заряду не піддається розподілу, а випадає в звичайному своєму вигляді;розпад її супроводжується утворенням альфа-частинок. Наведена радіоактивність обумовленарадіоактивними ізотопами (радіонуклідами), що утворюються в грунті в результаті опроміненняйого нейтронами, що випускаються в момент вибуху ядрами атомів хімічних елементів,входять до складу грунту. Періоди напіврозпаду більшості з радіоактивнихізотопів, порівняно невеликі - від однієї хвилини до години. У зв'язку з цим наведенаактивність може представляти небезпеку лише в перші години після вибуху і тількив районі, близькому до епіцентру.

Основна частина довгоживучих ізотопівзосереджена в радіоактивній хмарі, що утвориться після вибуху. Висота підняттяхмари для боєприпасу потужністю 10 кТ дорівнює 6 км, для боєприпасів потужністю 10 МгТ вона складає 25 км. У міру просування хмари з нього випадаютьспочатку найбільш великі частки, а потім все більш і більш дрібні, утворити по шляхуруху зону радіоактивного зараження, так званий слід хмари. Розміри слідузалежать головним чином від потужності ядерних боєприпасів, а також від швидкості вітруі можуть досягати в довжину кілька сотень і в ширину кілька десятків кілометрів.

Виникаючі зони радіоактивногозараження за ступенем небезпеки прийнято ділити на наступні чотири зони (рис.1):

Рисунок 1 - Слід радіоактивноїхмари

I. Зона "Г" - надзвичайно небезпечного зараження. Їїплоща складає 2-3% площі сліду хмари вибуху. Рівень радіації становить800 Р/год

II. Зона "В" - небезпечного зараження. Вона займає приблизно8-10% площі сліду хмари вибуху; рівень радіації 240 Р/ч.

III. Зона "Б" - сильного зараження, на частку якоїприпадає приблизно 10% площі радіоактивного сліду, рівень радіації 80 Р/год

IV. Зона "А" - помірного зараження площею 70-80% Від площі всього сліду вибуху. Рівень радіації на зовнішній межі зони через1 годину після вибуху становить 8 Р/ч.

Поразки в результаті внутрішньогоопромінення з'являються внаслідок попадання радіоактивних речовин всередину організмучерез органи дихання і шлунково-кишковий тракт. У цьому випадку радіоактивні випромінюваннявступають в безпосередній контакт з внутрішніми органами і можуть викликати сильнупроменеву хворобу; характер захворювання буде залежати від кількості радіоактивнихречовин, що потрапили в організм.

На озброєння, бойову технікуі інженерні споруди радіоактивні речовини не надають шкідливого впливу.

Ядерні вибухи в атмосфері і вбільш високих шарах призводять до виникнення потужних електромагнітних полів. Довжинахвиль електромагнітних полів може бути від 1 до 1000 м. Ці поля через їх короткочасного існування прийнято називати електромагнітним імпульсом(ЕМІ). Діапазон частот ЕМВ до 100Мгц, але в основному його енергія розподілена близькосередньої частоти (10-15 КГц).

Оскільки амплітуда ЕМІ швидкозменшується із збільшенням відстані, його вражаюча дія - кілька кілометріввід епіцентру вибуху великого калібру.

ЕМІ безпос...ередньої діїна людину не надає. Вражаюча дія обумовлена ​​виникненням напругі струмів в провідниках різної протяжності, розташованих в повітрі, техніці,на землі або на інших об'єктах. Дія ЕМВ виявляється, перш за все, по відношеннюдо радіоелектронної апаратури, де під дією ЕМВ наводяться електричні струмиі напруги, які можуть викликати пробою електроізоляції, пошкодження трансформаторів,згоряння розрядників, псування напівпровідникових приладів та інших елементів радіотехнічнихпристроїв. Найбільш схильні до впливу ЕМІ лінії зв'язку, сигналізації та управління.Сильні електромагнітні поля можуть пошкодити електричні ланцюги і порушити роботунеекранованого електротехнічного обладнання.

Висотний вибух здатний створитиперешкоди в роботі засобів зв'язку на дуже великих площах. Захист від ЕМІ досягаєтьсяекрануванням ліній енергопостачання і апаратури.

В залежності від завдань, що вирішуютьсяядерною зброєю, від виду і розташування об'єктів, по яких плануються ядерніудари, а також від характеру майбутніх бойових дій ядерні вибухи можуть бутиздійснені в повітрі, у поверхні землі (води) і під землею (водою). У відповідностідо цього розрізняють наступні види ядерних вибухів:

-повітряний (високий і низький);

-висотний (в розряджених шарах атмосфери);

-наземний (надводний)

-підземний (підводний)

Повітряний ядерний вибух - цевибух, вироблений на висоті до 10 км, коли світна область не стосується землі(Води). Повітряні вибухи поділяються на низькі і високі.

Сильне радіоактивне зараженнямісцевості утворюється тільки поблизу епіцентрів низьких повітряних вибухів. Зараженнямісцевості по сліду хмари відбувається незначно і на живі організми істотноговпливу не робить. Найбільш повно при повітряному ядерному вибуху виявляються ударнахвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація і ЕМІ.

Висотний ядерний вибух - це вибух,вироблений з метою знищення в польоті ракет і літаків на безпечній для наземнихоб'єктів висоті (понад 10 км). Вражаючими факторами висотного вибуху є:ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація та електромагнітний імпульс(ЕМІ).

Наземний (надводний) ядерний вибух- Це вибух, зроблений на поверхні землі (води), або на незначній висоті над цією поверхнею, приякому світна область стосується поверхні землі (води), а пиловий (водяний)стовп із моменту утворення з'єднаний з хмарою вибуху (ріс.2.5.2).

Характерною особливістю наземного(Надводного) ядерного вибуху є сильне радіоактивне зараження місцевості(Води) як у районі вибуху, так і за напрямком руху хмари вибуху.

Вражаючими факторами цього вибухує ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивнезараження місцевості і ЕМІ.

Підземний (підводний) ядернийвибух - це вибух, зроблений під землею (під водою) і характеризується викидомвеликої кількості грунту (води), перемішаного з продуктами ядерного вибуховоїречовини (осколками розподілу урану-235 або плутонію-239).

Ця суміш стає радіоактивноюі, отже, буде представляти небезпеку для живих організмів.

Вражаюча і руйнівну діюпідземного ядерного вибуху визначається в основному сейсмовзривние хвилі (основнийвражаючий фактор), утворенням воронки в грунті і сильним радіоактивним зараженняммісцевості. Світлове випромінювання і проникаюча радіація відсутні. Характерним дляпідводного вибуху є утворення базисної хвилі, що утворюється при обваленністовпа води.

Основними елементами ядерних боєприпасівє:

ГјКорпус,

ГјЯдерний заряд,

ГјСистема автоматики.

Корпус призначений для розміщенняядерного заряду і системи автоматики, додання боєприпасу необхідної балістичноїформи, охороняє їх від механічного, а в деяких випадках і від теплового впливу,а також служить для підвищення коефіцієнта використання ядерного пального.

Система автоматики забезпечуєвибух ядерного заряду в заданий момент часу і виключає його випадкове або передчаснеспрацьовування. Вона включає:

Блок автоматики,

Систему датчиків підриву,

Систему запобігання,

Систему аварійного підриву,

Джерело живлення.

Блок автоматики спрацьовує по сигналам, що надходять від датчиків підриву,і призначений для формування високовольтного електричного імпульсу на приведенняв дію ядерного заряду.

Датчики підриву (взривательние пристрої) призначені для подачі сигналуна приведення в дію ядерного заряду. Вони можуть бути контактного та дистанційноготипів. Контактні датчики спрацьовують у момент зустрічі боєприпасу з перешкодою, адистанційні - на заданій висоті (глибині) від поверхні землі (води).

Система запобігання виключає можливість випадкового вибуху ядерного зарядупри проведенні регламентних робіт, зберіганні боєприпасів і при польоті його на траєкторії.

Система аварійного підриву служить для самознищення боєприпасу без ядерного вибухуу разі його відхилення від заданої траєкторії.

Джерелами харчування всієї електричної системи боєприпасу є акумуляторнібатареї різних типів, які володіють одноразовим дією і наводяться в робочийстан безпосередньо перед його бойовим застосуванням.

В якості прототипу мною була взята плутонієва бомба"Товстун" (рис.2.) Скинута 9 серпня 1945 на японське місто Нагасакі.

Малюнок 2 - Атомна бомба "Товстун"

Схема цієї бомби (типова дляплутонієвих однофазних боєприпасів) приблизно наступна:

1.Нейтронний ініціатор - куля діаметромблизько 2 см з берилію, покритий тонким шаром сплаву ітрій-полоній або металевогополонію-210 - первинне джерело нейтронів для різкого зниження критичної масиі прискорення початку реакції. Спрацьовує в момент переведення бойового ядра в закритичнійстан (при стисненні відбувається змішання полонію і берилію з викидом великоїкількості нейтронів). В даний час крім даного типу ініціювання, більшепоширене термоядерне ініціювання (ТІ). Термоядерний ініціатор (ТІ). Знаходитьсяв центрі заряду (подібно НІ) де розміщується невелика кількість термоядерногоматеріалу, центр якого нагрівається сходящейся ударною хвилею і в процесі термоядерноїреакції на тлі виниклих температур напрацьовується значуща кількість нейтронів,достатню для нейтронного ініціювання ланцюгової реакції (рис.3.).

2.Плутоній. Використовують максимально чистийізотоп плутоній-239, хоча для збільшення стабільності фізичних властивостей (щільності)і поліпшення стисливості заряду плутоній легується невеликою кількістю галію.

3.Оболонка (зазвичай з урану), що служитьвідбивачем нейтронів.

4.Обжимається оболонка з алюмінію. Забезпечуєбільшу рівномірність обтиску ударною хвилею, в той же час оберігаючи внутрішнічастини заряду від безпосереднього контакту з вибухівкою і розпеченими продуктамиїї розкладання.

5.Вибухова речовина зі складною системоюпідриву, що забезпечує синхронність підриву всього вибухової речовини. Синхронністьнеобхідна для створення строго сферичною стискаючого (спрямованої всередину кулі)ударної хвилі. Несферіческую хвиля призводить до викиду матеріалу кулі через неоднорідністьі неможливість створення критичної маси. Створення подібної системи розташуваннявибухівки та підриву було свого часу однією з найбільш важких завдань. Використовуєтьсякомбінована схема (система лінз) з "швидкою" і "повільною"вибухівок.

6.Корпус, виготовлений з дюралевихштампованих елементів - дві сферичних кришки і пояс, що з'єднуються болтами.

Малюнок 3. - Принцип діїплутонієвої бомби

Будова термоядерної бомби кращерозглянути на схемі Теллера-Улама:

Сама ідея водневої бомби надзвичайнопроста. Послідовність процес...ів, що відбуваються при вибуху водневої бомби,можна представити таким чином:

Спочатку вибухає знаходитьсяусередині оболонки заряд-ініціатор термоядерної реакції - невелика атомна бомба,в результаті чого виникає нейтронна спалах і створюється висока температура,необхідна для ініціації термоядерного синтезу. Нейтрони бомбардують вкладиш здейтерію літію, який являє собою контейнер з рідким дейтерієм. Літій піддією нейтронів розщеплюється на гелій і тритій. Щільності матеріалу капсулизростають у десятки тисяч разів. Що знаходиться в центрі урановий (плутонієвий) стриженьв результаті сильної ударної хвилі також стискається в кілька разів і переходить внадкрітіческое стан. Швидкі нейтрони, що утворилися при вибуху ядерного заряду,сповільнившись у дейтерії літію до теплових швидкостей, призводять до ланцюговим реакційрозподілу урану (плутонію), що діє на зразок додаткового запалу, викликаєдодаткові збільшення тиску і температури. Температура, яка виникає в результатітермоядерної реакції підвищується до 300 млн. К, залучаючи в синтез все більшого і більшогокількість водню.

Таким чином, атомний запал створюєнеобхідні для синтезу матеріали безпосередньо в самій приведеної в діюбомбі.

Всі реакції, звичайно, протікаютьнастільки швидко, що сприймаються як миттєві.

Метою створення нейтронної зброїв 60-х-70-х роках було одержання тактичної боєголовки, головним вражаючимфактором в якому був би потік швидких нейтронів, що випромінюються з області вибуху.

Створення такої зброї зумовиланизька ефективність звичайних тактичних ядерних зарядів проти броньованих цілей,таких як танки, бронемашини і т.п. Завдяки наявності броньованого корпусу і системифільтрації повітря бронетехніка здатна протистояти всім вражаючих факторівядерного вибуху. Потік нейтронів ж з легкістю проходить навіть через товсту сталевуброню. При потужності в 1 кт смертельна доза опромінення в 8000 радий, яка ведедо негайної і швидкої смерті (хвилини), буде отримана екіпажем танка на відстанів 700 м. Небезпечний для життя рівень досягається на дистанції 1100. також додатково,нейтрони створюють в конструкційних матеріалах (наприклад, броні танка) наведенурадіоактивність.

Через дуже сильного поглинанняі розсіювання нейтронного випромінювання в атмосфері робити потужні заряди зі збільшенимвиходом випромінювання недоцільно. Максимальна потужність боєголовок складає ~ 1Кт. Хоча про нейтронних бомбах і говорять, що вони залишають матеріальні цінностінезруйнованими, це не зовсім так. У межах радіусу нейтронного ураження (близько1 кілометра) ударна хвиля може знищити або сильно пошкодити більшість будівель.

З особливостей конструкції вартовідзначити відсутність плутонієвого запального стрижня. Через малу кількість термоядерногопалива і низької температури початку реакції необхідність у ньому відсутня. Вельмиймовірно, що запалювання реакції відбувається в центрі капсули, де в результаті сходженняударної хвилі розвивається високий тиск і температура.

Нейтронний заряд конструктивноявляє собою звичайний ядерний заряд малої потужності, до якого додано блок,містить невелику кількість термоядерного палива (суміш дейтерію та тритію звеликим вмістом останнього, як джерела швидких нейтронів). При підриві вибухаєосновний ядерний заряд, енергія якого використовується для запуску термоядерної реакції.При цьому нейтрони не повинні поглинатися матеріалами бомби і, що особливо важливо, необхіднозапобігти їх захоплення атомами подільного матеріалу.

Велика частина енергії вибуху призастосуванні нейтронної зброї виділяється в результаті запущеної реакції синтезу.Конструкція заряду така, що до 80% енергії вибуху складає енергія потокушвидких нейтронів, і тільки 20% припадає на інші вражаючі фактори (ударну
Висновокна майбутнє.шар Землі.
Література

1. Ю.Г.

2.

3.посібник для вузів. - 319 с.

4.1991. - 256 с.

5.

6. Ю.В. - М.: Просвещение.1991. 223 с.