Ядерный взрыв

Вакуумная, или термобарическая бомба по своей мощности практически не уступает ядерным боеприпасам. Но в отличие от последних, ее применение не грозит радиацией и глобальной экологической катастрофой.

Угольная пыль

Первое испытание вакуумного заряда было проведено в 1943 году группой немецких химиков во главе с Марио Зиппермауер (Mario Zippermayr). Принцип действия устройства подсказали аварии на мукомольных производствах и в шахтах, где часто случаются объемные взрывы. Именно поэтому в качестве взрывчатого вещества использовали обыкновенную угольную пыль. Дело в том, что к этому времени у фашистской Германия уже наблюдался серьезный дефицит ВВ, прежде всего тротила. Однако довести до реального производства эту идею не удалось.

Вообще-то термин «вакуумная бомба» с технической точки зрения не является корректным. В действительности – это классическое термобарическое оружие, в котором огонь распространяется под большим давлением. Как и большинство взрывчаток, оно представляет собой топливно-окислительной премикс. Разница в том, что в первом случае взрыв идет от точечного источника, а во втором – фронт пламени охватывает значительный объем. Все это сопровождается мощной ударной волной. Например, когда 11 декабря 2005 года в пустом хранилище нефтяного терминала в Хартфордшире (Англия) произошел объемный взрыв, то в 150 км от эпицентра люди просыпались от того, что в окнах дребезжали стекла.

Вьетнамский опыт

Впервые термобарическое оружие применили во Вьетнаме для расчистки джунглей, прежде всего, для вертолетных площадок. Эффект был ошеломляющий. Достаточно было сбросить три-четыре таких взрывчатых устройства объемного действия, и вертолет «Ирокез» мог приземлиться в самых неожиданных для партизан местах.

По сути, это были 50-ти литровые баллоны высокого давления, с тормозным парашютом, который раскрывался на тридцатиметровой высоте. Примерно в пяти метрах от земли пиропатрон разрушал оболочку, и под давлением образовывалось газовое облако, которое и взрывалось. При этом, используемые в топливовоздушных бомбах вещества и смеси не являлись чем-то особенными. Это были обычный метан, пропан, ацетилен, окиси этилена и пропилена.
Вскоре опытным путем выяснилось, что термобарическое оружие обладает огромной разрушительной силой в ограниченных пространствах, например в туннелях, в пещерах, и в бункерах, но не пригодно в ветреную погоду, под водой и на большой высоте. Были попытки использования во вьетнамской войне термобарических снарядов большого калибра, однако они оказались не эффективными.

Термобарическая смерть

1 февраля 2000 года сразу же после очередного испытания термобарической бомбы Хьюман Райтс Вотч, эксперт ЦРУ, охарактеризовал ее действие следующим образом: «Направленность объемного взрыва является уникальной и крайне опасной для жизни. Сначала на людей, оказавших в зоне поражения, действует высокое давление горящей смеси, а затем – разрежение, фактически вакуум, разрывающий легкие. Все это сопровождается тяжелыми ожогами, в том числе и внутренними, так как многие успевают вдохнуть топливно-окислительный премикс».

Однако, с легкой руки журналистов, это оружие назвали вакуумной бомбой. Интересно, что в 90-х годах прошлого века некоторые эксперты считали, что люди, погибшие от «вакуумной бомбы», будто оказывались в космосе. Мол, в результате взрыва мгновенно выгорал кислород, и на какое-то время образовывался абсолютный вакуум. Так, военный эксперт Терри Гардер из журнала Джейн, сообщил о применении российскими войсками «вакуумной бомбы» против чеченских боевиков в районе села Семашко. В его докладе сказано, что убитые не имели внешних повреждений, и погибли от разрыва легких.

Вторая после атомной бомбы

Уже через семь лет, 11 сентября 2007 года, о термобарической бомбе заговорили, как о самом мощном неядерном оружии. «Результаты испытаний созданного авиационного боеприпаса показали, что он по своей эффективности и возможностям соизмерим с ядерным боеприпасом», - сказал бывший начальник ГОУ, генерал-полковник Александр Рукшин. Речь шла о самом разрушительном в мире инновационном термобарическом оружии.

Новый русский авиационный боеприпас оказалась в четыре раза мощнее самой большой американской вакуумной бомбы. Эксперты Пентагона сразу же заявили, что российские данные преувеличены, по крайне мере, вдвое. А пресс-секретарь президента США Джорджа Буша Дана Перино на брифинге18 сентября 2007 года на язвительный вопрос, чем американцы ответят на русский выпад, сказала, что впервые слышит об этом.

Между тем Джон Пайк из аналитического центра GlobalSecurity, согласен с заявленной мощностью, о которой говорил Александр Рукшин. Он писал: «Русские военные и ученые были пионерами в разработке и использовании термобарических оружий. Это новая история вооружений». Если ядерное оружие является априори сдерживающим фактором из-за возможности радиоактивного заражения, то сверхмощные термобарические бомбы, по его словам, наверняка, будут применяться «горячими головами» генералов разных стран.

Негуманный убийца

В 1976 года ООН принял резолюцию, в которой оружие объемного действия назвал «негуманным средством ведения войны, вызывающим чрезмерные страдания людей». Однако этот документ не является обязательным и прямо не запрещает использования термобарических бомб. Именно поэтому время от времени в СМИ появляется сообщения о «вакуумных бомбежках». Так 6 августа 1982 года израильский самолет атаковал термобарическим боеприпасом американского производства ливийские войска. А совсем недавно издание «Телеграф» сообщило об использовании сирийскими военными топливовоздушной фугасной бомбы в городе Ракка, в результате чего погибло 14 человек. И хотя, эта атака была произведена не химическим оружием, международное сообщество требует запрета использования термобарического оружия в городах.

В отличие от ядерных реакторов, в которых происходит регулируемая ядерная реакция деления, при ядерном взрыве происходит экспоненциально быстрое освобождение большого количества ядерной энергии, продолжающееся до тех пор, пока не израсходуется весь ядерный заряд. Ядерная энергия может освобождаться в больших количествах в двух процессах – в цепной реакции деления тяжёлых ядер нейтронами и в реакции соединения (синтеза) лёгких ядер. Обычно в качестве ядерного заряда используют чистые изотопы 235 U и 239 Pu. Схематически устройство атомной бомбы показано на рис. 1.

Для осуществления ядерного взрыва в результате цепной реакции деления необходимо, чтобы масса делящегося вещества (урана-235, плутония-239 и др.) превышала критическую (50 кг для 235 U и 11 кг для 239 Pu). До взрыва система должна быть подкритической. Обычно это многослойная конструкция. Переход в надкритическое состояние происходит за счет делящегося вещества с помощью сходящейся сферической детонационной волны. Для такого сближения обычно используется химический взрыв вещества из сплава тротила и гексогена. При полном делении 1 кг урана выделяется энергия равная энерговыделению при взрыве 20 килотонн тротила. Атомный взрыв развивается за счёт экспоненциально растущего со временем числа разделившихся ядер.

N(t) = N 0 exp(t/τ).

Среднее время между двумя последовательными актами деления 10 -8 сек. Отсюда можно получить для времени полного деления 1 кг ядерной взрывчатки величину 10 -7 – 10 -6 сек. Это и определяет время атомного взрыва.
В результате большого энерговыделения в центре атомной бомбы температура поднимается до 10 8 К, а давление – до 10 12 атм. Вещество превращается в разлетающуюся плазму.

Для осуществления термоядерного взрыва используются реакции синтеза лёгких ядер.

d + t 4 He + n +17.588 МэВ
d + d 3 He + n + 3.27 МэВ
d + D t + p + 4.03 МэВ
3 He + d 4 He + p + 18.34 МэВ
6 Li + n ® t + 4 He + 4.78 МэВ

Рис. 2. Схема термоядерной бомбы

Сама идея водородной бомбы чрезвычайно проста. Это цилиндрический контейнер с жидким дейтерием. Дейтерий должен нагреваться после взрыва обычной атомной бомбы. При достаточно сильном нагреве должно выделятся большое количество энергии в результате реакции термоядерного синтеза между ядрами дейтерия. Температура, необходимая для начала термоядерной реакции должна составлять миллион градусов. Однако детальное исследование величины сечений реакций синтеза ядер дейтерия, от которой зависит скорость распространения реакции горения показало, что она протекает недостаточно эффективно и быстро. Тепловая энергия, которая высвобождается за счет термоядерных реакций, рассеивается гораздо быстрее, чем пополняется за счет последующих реакций синтеза. Естественно в этом случае взрывной процесс происходить не будет. Произойдет разброс горючего материала. Принципиально новое решение состояло в том, чтобы инициирование термоядерной реакции происходило в результате создания сверхплотной среды дейтерия. Был предложен способ создания сверхплотной среды дейтерия под действием рентгеновского излучения, образующегося при взрыве атомной бомбы. В результате сжатия горючего вещества происходит самоподдерживающаяся реакция термоядерного синтеза. Схематически реализация этого подхода показана на рис. 2.
После взрыва ядерного заряда, рентгеновские лучи, спущенные из области ядерного заряда распространяются по пластмассовому наполнителю, ионизуя атомы углерода и водорода. Урановый экран, расположенный между областью ядерного заряда и объемом с дейтеридом лития предотвращает преждевременный нагрев дейтерида лития. Под действием рентгеновских лучей и высокой температуры в результате абляции возникает огромное давление, сжимающее капсулу с дейтеридом лития. Плотности материала капсулы возрастают в десятки тысяч раз. Находящийся в центре плутониевый стержень в результате сильной ударной волны также сжимается в несколько раз и переходит в надкритическое состояние. Быстрые нейтроны, образовавшиеся при взрыве ядерного заряда, замедлившись в дейтериде лития до тепловых скоростей, приводят к цепным реакциям деления плутония, что действует наподобие дополнительного запала, вызывает дополнительные увеличения давления и температуры. Температура, возникающая в результате термоядерной реакции повышается до 300 млн. К., что и приводит в конечном счете к взрывному процессу. Весь процесс взрыва длится в течение десятых долей микросекунды.
Термоядерные бомбы значительно мощнее атомных. Обычно их тротиловый эквивалент 100 – 1000 кт (у атомных бомб он 1 – 20 кт).
При ядерном взрыве в воздухе образуется мощная ударная волна. Радиус поражения обратно пропорционален кубическому корню из энергии взрыва. Для ядерной бомбы 20 кт он около 1 км. Освободившаяся энергия в течение нескольких мкс передаётся окружающей среде. Образуется ярко светящийся огненный шар. Через 10 -2 – 10 -1 сек он достигает максимального радиуса 150 м, температура его падает до 8000 К (ударная волна уходит далеко вперёд). За время свечения (секунды) в электромагнитное излучение переходит 10 – 20 % энергии взрыва. Разреженный нагретый воздух, несущий поднятую с земли радиоактивную пыль, за несколько минут достигает высоты 10 – 15 км. Далее радиоактивное облако расплывается на сотни километров. Ядерный взрыв сопровождается мощным потоком нейтронов и электромагнитного излучения.

Угольная пыль

Вьетнамский опыт

Термобарическая смерть

Вторая после атомной бомбы

Негуманный убийца

На вопрос как именно взрывается ядерная бомба?при падении?или в воздухе разрывается изнутри? заданный автором шеврон лучший ответ это Место детонации не имеет значения все определяют цели! НЕ совсем понятно как это может взриватся с наружи 🙂 Смысл в чем, Атомного оружия. Величайший ученый дедушка Альберт, ну в то время еще не дедушка. Математически доказал еквивалентность массы и енергии всем извесная Е= мс2, напимер если теоретически извлечь енергию атомных взаимодействий вашего организма, то енергии хватило бы что бы разнести нашу солнечную систему в пух и прах. Но беда в том что это взаимодействие настолько сильно, у большенства елементов, что извлечь ету енергию достаточно проблематично. Но он то не знал тогда, что есть Уран 235 где эти ядерные взаимодействия слабые и при бомбардеровке их нейтронами и так не стабильное ядро распадается на два осколка больших и боллее 300 изотопов различных элементов. Выделяется

Ответ от самосохранение [гуру]
Атомная бомба - это несколько кусков урана или плутония, которые, если их сложить вместе, образуют шарик с закритической массой.
Так вот, до взрыва куски урана внутри бомбы разнесены друг от друга, дабы не взорвались раньше времени. В момент подрыва бомбы взрывается сначала обычная взрывчатка (на первой американской атомной бомбе это была «композиция B», смесь тротила и гексогена) . Под действием взрыва куски урана (плутония) спрессовываются вместе, образуя кусок с массой больше критической. А кусок с массой больше критической (для урана - около 50 кг) обладает таким свойством, что в нём начинается неуправляемая реакция деления ядер, при котором изрядная часть урана/плутония распадается на более лёгкие элементы с выделением огромного количества энергии.
В общем, взрывается изнутри тупой кусок железяки, как только ему создадут соответствующие условия.
Как подрывать - это уже другое дело. Первые бомбы сбрасывали на парашюте, взрыватель у них был с временной задержкой в несколько минут, чтобы самолёт успел улететь.

Ответ от Restoraor gold [новичек]
Взрывается изнутри в любом из вариантов - в том числе под землей.
Снаружи только АЭС.

Ответ от упроститься [мастер]
слухай Сюды!!! !
бомба разрывается с наружи!
как правило или при падении или разрывается в воздухе!)))
в соответствии с венской конвенцией!
запрещено осуществлять испытания ядерных зарядов на земле, в воздухе и в водном пространстве!
отсюда вывод ядерный заряд может быть подорван 4 способами:
1. на земле (сброс с высоты и детонация, с использованием таймера
2. в воздухе (теми же способами)
3. в море (подрывом, торпедированием)
4.ПОД ЗЕМЛЁЙ (методом подрыва или самовзведением)

Самым мощным взрывным устройством в истории человечества была и остаётся легендарная «Царь-бомба» расчётной мощностью 50 мегатонн или примерно 3333 Хиросим. Испытания бомбы состоялись 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Через 2 часа после вылета бомбардировщика Ту-95В «Царь-бомба» была сброшена с высоты 10500 метров на парашютной системе по условной цели в пределах ядерного полигона «Сухой Нос».

Подрыв бомбы был осуществлён барометрическим способом в 11:33, через 188 секунд после сброса на высоте 4200 метров над уровнем моря. Самолёт-носитель успел улететь на расстояние 39 километров, а самолёт-лаборатория — на 53,5 километра. Самолёт-носитель был брошен ударной волной в пикирование и потерял 800 метров высоты до восстановления управления. В самолёте-лаборатории действие ударной волны от взрыва ощущалось в виде лёгкого встряхивания, без влияния на режим полёта. По свидетельству очевидцев, ударной волной выбило стёкла в некоторых домах в Норвегии и Финляндии.

Мощность взрыва «Царь-бомбы» превысила расчётную и составила от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Позже газета «Правда» написала, что бомба под кодовым названием АН602 является уже вчерашним днём ядерного оружия и советские учёные разработали бомбу ещё большей мощности. Это породило на западе многочисленные слухи, что к испытаниям готовится новая «Царь-бомба», вдвое мощнее предыдущей.

Мифическая 100-мегатонная бомба, если и была создана, то, к счастью, никогда не испытывалась. Даже самая распространённая американская термоядерная авиабомба B83 мощностью до 1,2 мегатонны образует при взрыве гриб больше, чем высота полёта пассажирских авиалайнеров! Истинный масштаб разрушительной мощи ядерного оружия наглядно показывает видеоролик.