Η ανακάλυψη από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν της ικανότητας των ουσιών να απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας σε ατομικό επίπεδο σηματοδότησε την αρχή της πυρηνικής φυσικής. Στη δεκαετία του 1930, οι ερευνητές προσομοίωσαν μια αερομεταφερόμενη πυρηνική έκρηξη στο εργαστήριο, αλλά η εμπειρία απέκτησε απειλούμενη ειρηνική ζωή στη Γη.
Αρχή λειτουργίας
Για μια πυρηνική έκρηξη αέρα, πρέπει να δημιουργήσετε ορισμένες συνθήκες που προκαλούν έκρηξη. Συνήθως, το TNT ή το RDX χρησιμοποιούνται ως πυροκροτητές, υπό την επίδραση των οποίων μια ραδιενεργή ουσία (συνήθως ουράνιο ή πλουτώνιο) συμπιέζεται σε μια κρίσιμη μάζα μέσα σε 10 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια εμφανίζεται μια ισχυρή απελευθέρωση ενέργειας. Εάν η βόμβα είναι θερμοπυρηνική, τότε σε αυτήν λαμβάνει χώρα η διαδικασία μετατροπής των ελαφρών στοιχείων σε βαρύτερα. Η ενέργεια που απελευθερώνεται σε αυτή την περίπτωση φέρνει μαζί της μια ακόμη πιο ισχυρή έκρηξη.
Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ειρηνικούς σκοπούς, καθώς η σχάση μπορεί να ελεγχθεί. Για αυτό, χρησιμοποιούνται συσκευές που απορροφούν νετρόνια. Οι διεργασίες που συμβαίνουν σε μια τέτοια εγκατάσταση βρίσκονται πάντα σε ισορροπία. Ακόμη καιΕάν υπάρχουν μικρές αλλαγές στις παραμέτρους, το σύστημα τις σβήνει εγκαίρως και επιστρέφει στον τρόπο λειτουργίας. Σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, τα στοιχεία επαναφέρονται αυτόματα για να σταματήσει η αλυσιδωτή αντίδραση.
Πρώτη εμπειρία
Ανακαλύφθηκε από τον Αϊνστάιν και μελετήθηκε περαιτέρω από πυρηνικούς φυσικούς, η απελευθέρωση ενέργειας ενδιέφερε όχι μόνο τους επιστήμονες, αλλά και τον στρατό. Η πιθανότητα απόκτησης νέων όπλων που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ισχυρές εκρήξεις από μικρή ποσότητα υλικού οδήγησε σε πειράματα με ραδιενεργά στοιχεία.
Σωματικά, η πιθανότητα έκρηξης με σημαντική καταστροφική επίδραση απέδειξε ο Γάλλος επιστήμονας Ζολιό Κιουρί. Ανακάλυψε μια αλυσιδωτή αντίδραση, η οποία έγινε μια ισχυρή πηγή ενέργειας. Επιπλέον, σχεδίαζε να πραγματοποιήσει πειράματα με οξείδιο του δευτερίου, αλλά στις συνθήκες του Β' Παγκοσμίου Πολέμου ήταν αδύνατο να γίνει στη Γαλλία, έτσι στο μέλλον, Βρετανοί επιστήμονες ανέλαβαν την ανάπτυξη ατομικών όπλων.
Ο πρώτος εκρηκτικός μηχανισμός δοκιμάστηκε το καλοκαίρι του 1945 στην Αμερική. Σύμφωνα με τα σημερινά πρότυπα, η βόμβα είχε μικρή ισχύ, αλλά εκείνη τη στιγμή το αποτέλεσμα που προέκυψε ξεπέρασε κάθε προσδοκία. Η δύναμη της έκρηξης και η πρόσκρουση στη γύρω περιοχή ήταν τεράστιες.
Αποτελέσματα
Έγιναν δοκιμές για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών μιας αεροπορικής-πυρηνικής έκρηξης. Οι παρόντες περιέγραψαν στη συνέχεια αυτό που είδαν. Παρατήρησαν μια φωτεινή φωτεινή κουκκίδα σε απόσταση αρκετών εκατοντάδων χιλιομέτρων. Μετά μετατράπηκε σε μια τεράστια μπάλα, ακούστηκε ένας πολύ δυνατός ήχος, και για χιλιόμετρατο ωστικό κύμα κύλησε. Το μπαλόνι εξερράγη αφήνοντας πίσω του ένα σύννεφο δώδεκα χιλιομέτρων σε σχήμα μανιταριού. Ένας κρατήρας παρέμεινε στο σημείο της έκρηξης, εκτεινόμενος σε βάθος και πλάτος δεκάδων μέτρων. Το έδαφος γύρω του για αρκετές εκατοντάδες μέτρα μετατράπηκε σε άψυχο χώμα με λάκκους.
Η θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια της πυρηνικής έκρηξης αυξήθηκε σημαντικά και η ίδια η ατμόσφαιρα φαινόταν να γίνεται πιο πυκνή. Αυτό ένιωσαν ακόμη και αυτόπτες μάρτυρες που βρίσκονταν μακριά από το επίκεντρο στο καταφύγιο. Η κλίμακα αυτών που είδαν ήταν εκπληκτική, γιατί κανείς δεν φανταζόταν τι δύναμη θα αντιμετώπιζαν. Βγήκε το συμπέρασμα ότι οι δοκιμές ήταν επιτυχείς.
Οι επιβλαβείς παράγοντες μιας αεροπορικής πυρηνικής έκρηξης
Ο στρατός συνειδητοποίησε αμέσως ότι ένα νέο όπλο θα μπορούσε να αποφασίσει την έκβαση οποιουδήποτε πολέμου. Αλλά εκείνη την εποχή κανείς δεν σκέφτηκε τον αντίκτυπο των καταστροφικών παραγόντων μιας πυρηνικής έκρηξης. Οι επιστήμονες έδωσαν προσοχή μόνο στα πιο προφανή από αυτά:
- σοκ κύμα;
- εκπομπή φωτός.
Εκείνη την εποχή κανείς δεν ήξερε για τη ραδιενεργή μόλυνση και την ιονίζουσα ακτινοβολία, αν και αργότερα η διεισδυτική ακτινοβολία αποδείχθηκε ότι ήταν η πιο επικίνδυνη. Έτσι, εάν η καταστροφή και η καταστροφή εντοπίστηκαν σε απόσταση αρκετών εκατοντάδων μέτρων από το επίκεντρο μιας αεροπορικής πυρηνικής έκρηξης, τότε η περιοχή διασποράς των προϊόντων διάσπασης της ακτινοβολίας επεκτάθηκε για εκατοντάδες χιλιόμετρα. Ένα άτομο έλαβε την πρώτη έκθεση, η οποία στη συνέχεια επιδεινώθηκε από την ακτινοβολία σε κοντινές περιοχές.
Επίσης, οι επιστήμονες δεν γνώριζαν ακόμη ότι ήταν υπό την επήρειαΤο ωστικό κύμα αέρα μιας πυρηνικής έκρηξης δημιουργεί έναν ηλεκτρομαγνητικό παλμό που μπορεί να απενεργοποιήσει όλα τα ηλεκτρονικά σε απόσταση εκατοντάδων χιλιομέτρων. Έτσι, οι πρώτοι δοκιμαστές δεν μπορούσαν καν να φανταστούν πόσο ισχυρό δημιουργήθηκε το όπλο και πόσο καταστροφικές θα μπορούσαν να είναι οι συνέπειες της χρήσης του.
Τύποι εκρήξεων
Πυρηνικές εκρήξεις αέρα πραγματοποιούνται στο ύψος της τροπόσφαιρας, δηλαδή σε απόσταση 10 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της γης. Αλλά εκτός από αυτούς, υπάρχουν και άλλοι τύποι, για παράδειγμα:
- Χερσαία ή πάνω από το νερό που διεξάγεται στην επιφάνεια της γης ή του νερού, αντίστοιχα. Μια βολίδα που διαστέλλεται από μια λάμψη, ενώ μοιάζει με τον ήλιο να ανατέλλει πίσω από τον ορίζοντα.
- Μεγάλο υψόμετρο, που διεξάγεται στην ατμόσφαιρα. Ταυτόχρονα, το φωτεινό φλας έχει πολύ μεγάλο μέγεθος, κρέμεται στον αέρα και δεν αγγίζει τις επιφάνειες της γης ή του νερού.
- Υπόγεια ή υποβρύχια εμφανίζονται στο πάχος του φλοιού της γης ή στο βάθος. Συνήθως δεν υπάρχει φλας.
- Διάστημα. Αυτά συμβαίνουν εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά από την υδρόγειο, έξω από τον περιπλανητικό χώρο και συνοδεύονται από ένα σύννεφο φωτεινών μορίων.
Οι διαφορετικοί τύποι διαφέρουν όχι μόνο στο φλας, αλλά και σε άλλα εξωτερικά χαρακτηριστικά, καθώς και σε επιβλαβείς παράγοντες, την ένταση της έκρηξης, τα αποτελέσματα και τις συνέπειές της.
δοκιμές εδάφους
Οι πρώτες βόμβες δοκιμάστηκαν απευθείας στην επιφάνεια της γης. Είναι αυτοί οι τύποι εκρήξεων που συνοδεύονται από ένα διακριτό σύννεφο μανιταριώναέρα και έναν κρατήρα που εκτείνεται για αρκετές δεκάδες ή και εκατοντάδες μέτρα στο έδαφος. Μια έκρηξη στο έδαφος φαίνεται η πιο τρομακτική, καθώς ένα σύννεφο που αιωρείται χαμηλά πάνω από το έδαφος προσελκύει όχι μόνο τη σκόνη, αλλά και ένα σημαντικό μέρος του εδάφους, γεγονός που το κάνει σχεδόν μαύρο. Τα σωματίδια του εδάφους αναμειγνύονται με χημικά στοιχεία και στη συνέχεια πέφτουν στο έδαφος, γεγονός που καθιστά την περιοχή ραδιενεργά μολυσμένη και εντελώς ακατοίκητη. Για στρατιωτικούς σκοπούς, αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καταστροφή ισχυρών κτιρίων ή αντικειμένων, τη μόλυνση τεράστιων περιοχών. Το καταστροφικό αποτέλεσμα είναι το πιο ισχυρό.
Επιφανειακές εκρήξεις
Οι δοκιμές πραγματοποιούνται επίσης πάνω από την επιφάνεια της επιφάνειας του νερού. Σε αυτήν την περίπτωση, το σύννεφο θα αποτελείται από σκόνη νερού, η οποία μειώνει την ένταση της φωτεινής ακτινοβολίας, αλλά μεταφέρει ραδιενεργά σωματίδια σε μεγάλες αποστάσεις, με αποτέλεσμα να πέσουν μαζί με την κατακρήμνιση χίλια χιλιόμετρα από το σημείο δοκιμής.
Για στρατιωτικούς σκοπούς, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καταστροφή ναυτικών βάσεων, λιμανιών και πλοίων ή για τη μόλυνση των υδάτων και των ακτών.
Εκρήξεις αέρα
Αυτό το είδος μπορεί να παραχθεί σε μεγάλη απόσταση από το έδαφος (οπότε ονομάζεται ψηλά) ή σε μικρή απόσταση (χαμηλή). Όσο μεγαλύτερη είναι η έκρηξη, τόσο λιγότερες ομοιότητες έχει το ανερχόμενο σύννεφο με το σχήμα ενός μανιταριού, αφού η στήλη της σκόνης από το έδαφος δεν φτάνει.
Το φλας σε αυτή τη μορφή είναι πολύ φωτεινό, επομένως μπορεί να δει εκατοντάδες χιλιόμετρα από το επίκεντρο. Μια βολίδα που εκρήγνυται από αυτό με θερμοκρασία μετρημένη σεεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, ανεβαίνει και εκπέμπει ισχυρή φωτεινή ακτινοβολία. Όλα αυτά συνοδεύονται από έναν δυνατό ήχο, που θυμίζει αμυδρά βροντή.
Καθώς η μπάλα κρυώνει, μεταμορφώνεται σε σύννεφο, το οποίο δημιουργεί ένα ρεύμα αέρα που μαζεύει σκόνη από την επιφάνεια. Η κολόνα που προκύπτει μπορεί να φτάσει στο σύννεφο εάν δεν είναι πολύ ψηλά από το έδαφος. Καθώς το σύννεφο αρχίζει να διαλύεται, η ροή του αέρα εξασθενεί.
Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας έκρηξης, μπορεί να χτυπηθούν αντικείμενα στον αέρα, κατασκευές και άνθρωποι που βρίσκονται κοντά της.
Χρήση μάχης
Η Χιροσίμα και το Ναγκασάκι είναι οι μόνες πόλεις εναντίον των οποίων χρησιμοποιήθηκαν πυρηνικά όπλα. Η τραγωδία που συνέβη εκεί ήταν απαράμιλλη.
Οι κάτοικοι βίωσαν την επίδραση μιας αερομεταφερόμενης πυρηνικής έκρηξης που ξεκίνησε σε μικρή απόσταση από την επιφάνεια της γης και ταξινομήθηκε ως χαμηλή. Ταυτόχρονα, οι υποδομές καταστράφηκαν ολοσχερώς, περίπου 200 χιλιάδες άνθρωποι πέθαναν. Τα δύο τρίτα από αυτούς πέθαναν ακαριαία. Όσοι βρίσκονταν στο επίκεντρο, διαλύθηκαν σε μόρια από τις τερατώδεις θερμοκρασίες. Η εκπομπή φωτός από αυτά άφησε σκιές στους τοίχους.
Άτομα που βρίσκονταν πιο μακριά από το επίκεντρο πέθαναν από το ωστικό κύμα και την ακτινοβολία γάμμα μιας πυρηνικής έκρηξης. Μερικοί από τους επιζώντες έλαβαν μια θανατηφόρα δόση ακτινοβολίας, αλλά οι γιατροί δεν γνώριζαν ακόμη για την ασθένεια ακτινοβολίας, επομένως κανείς δεν κατάλαβε γιατί, μετά από φανταστικά σημάδια ανάρρωσης, η κατάσταση των ασθενών επιδεινώθηκε. Οι γιατροί το εξέτασανδυσεντερία, αλλά μέσα σε 3-8 εβδομάδες, οι ασθενείς που ανέπτυξαν σοβαρούς εμετούς πέθαναν. Η περίεργη ασθένεια των επιζώντων από τους ατομικούς βομβαρδισμούς της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι ήταν το έναυσμα για την έναρξη της έρευνας στον τομέα της πυρηνικής ιατρικής.
εκρήξεις σε μεγάλο υψόμετρο
Μετά τους βομβαρδισμούς των ιαπωνικών πόλεων, τα πυρηνικά όπλα δεν χρησιμοποιήθηκαν για πολεμικούς σκοπούς, αλλά η έρευνα για τις δυνατότητές τους συνεχίστηκε σε διάφορα μέρη. Οι ατμοσφαιρικές ασκήσεις έδωσαν τη δυνατότητα να καταλάβουμε τι συμβαίνει όταν συμβαίνει μια έκρηξη σε ύψος. Αποδείχθηκε ότι όταν το κέντρο βρίσκεται 10 km από την επιφάνεια της γης, προκύπτει ένα σχετικά μικρό κύμα πυρηνικής έκρηξης, αλλά η ακτινοβολία φωτός και ακτινοβολίας αυξάνονται ταυτόχρονα. Όσο μεγαλύτερη ήταν η έκρηξη, τόσο ισχυρότερος αυξάνεται ο ιονισμός, ο οποίος συνοδεύεται από αστοχία του ραδιοεξοπλισμού.
Από την επιφάνεια, όλα μοιάζουν με μια μεγάλη φωτεινή λάμψη, που ακολουθείται από ένα σύννεφο εξατμιζόμενων μορίων υδρογόνου, άνθρακα και αζώτου. Η ροή του αέρα δεν φτάνει στο έδαφος, επομένως δεν υπάρχει στήλη σκόνης. Επίσης, πρακτικά δεν υπάρχει μόλυνση του εδάφους, καθώς οι αέριες μάζες κινούνται ασθενώς σε μεγάλο υψόμετρο, επομένως ο σκοπός μιας τέτοιας πυρηνικής έκρηξης μπορεί να είναι η καταστροφή αεροσκαφών, πυραύλων ή δορυφόρων.
Υπόγειες δοκιμές
Πρόσφατα, υπήρξε συμφωνία μεταξύ των χωρών που ρυθμίζει τις πυρηνικές δοκιμές και απαιτεί τη διεξαγωγή τους μόνο υπόγεια, γεγονός που ελαχιστοποιεί τη ρύπανση και τις ακατοίκητες περιοχές που σχηματίζονται γύρω από τους χώρους δοκιμών.
Οι υπόγειες δοκιμές θεωρούνται οι λιγότερο επικίνδυνες, αφού η δράσηΌλοι οι επιβλαβείς παράγοντες ευθύνονται για τη φυλή. Ταυτόχρονα, είναι αδύνατο να δεις φωτεινές λάμψεις ή ένα σύννεφο μανιταριού, μόνο μια στήλη σκόνης παραμένει από αυτό. Όμως το ωστικό κύμα οδηγεί σε σεισμό και κατάρρευση του εδάφους. Συνήθως χρησιμοποιείται για ειρηνικούς σκοπούς, για την επίλυση εθνικών οικονομικών προβλημάτων. Για παράδειγμα, με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να καταστρέψετε οροσειρές ή να δημιουργήσετε τεχνητές δεξαμενές.
Υποβρύχια δοκιμή
Οι εκρήξεις κάτω από το νερό έχουν πιο τρομερές συνέπειες. Αρχικά, εμφανίζεται μια στήλη ψεκασμού, που ανεβαίνει σε ένα σύννεφο ραδιενεργής ομίχλης. Ταυτόχρονα, σχηματίζονται κύματα μήκους μέτρων στην επιφάνεια του νερού, καταστρέφοντας πλοία και υποθαλάσσιες κατασκευές. Στη συνέχεια, οι παρακείμενες περιοχές μολύνονται λόγω ενός διασκορπισμένου σύννεφου που κατακλύζει ραδιενεργή βροχή.
Μέτρα προστασίας
Μια πυρηνική έκρηξη σκοτώνει τα πάντα στο πέρασμά της και καταστρέφει όλα τα υλικά αντικείμενα. Οι άνθρωποι που έχουν πιαστεί στο επίκεντρό του δεν έχουν τρόπο να διαφύγουν, καίγονται αμέσως ολοσχερώς. Το καταφύγιο βομβών είναι απολύτως άχρηστο, καθώς θα καταστραφεί αμέσως.
Μόνο όσοι βρίσκονται αρκετά μακριά από την έκρηξη μπορούν να ξεφύγουν. Σε απόσταση μεγαλύτερη από 1-3 km από το επίκεντρο, είναι δυνατό να αποφευχθεί η πρόσκρουση του ωστικού κύματος, αλλά για αυτό είναι απαραίτητο να βρεθεί γρήγορα ένα αξιόπιστο καταφύγιο μόλις εμφανιστεί μια φωτεινή λάμψη. Ένα άτομο έχει από 2 έως 8 δευτερόλεπτα για να το κάνει αυτό, ανάλογα με την απόσταση. Στο καταφύγιο, δεν θα συμβεί άμεσο χτύπημα ακτινοβολίας γάμμα, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα ραδιενεργής μόλυνσης. Μπορείτε να μειώσετε τον κίνδυνο ασθένειας ακτινοβολίας χρησιμοποιώντας ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό και αποφεύγοντας την επαφήοποιαδήποτε στοιχεία στην επικράτεια.
Τα πυρηνικά όπλα είναι μια από τις πιο τρομερές εφευρέσεις της ανθρωπότητας. Χρησιμοποιείται για ειρηνικούς σκοπούς, μπορεί να έχει μεγάλο όφελος, αλλά η στρατιωτική του χρήση είναι τρομερή απειλή για τη ζωή στη γη. Η αλυσιδωτή αντίδραση που ξεκίνησε δεν μπορεί να σταματήσει, επομένως υπάρχει μια συνθήκη πυρηνικού αφοπλισμού που έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τον πλανήτη από καταστροφή.
