परमाणु हथियार - एक उपकरण जो परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन की प्रतिक्रियाओं से भारी विस्फोटक शक्ति प्राप्त करता है।

परमाणु हथियारों के बारे में

पांच देशों के साथ सेवा में परमाणु हथियार अब तक के सबसे शक्तिशाली हथियार हैं: रूस, संयुक्त राज्य अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस और चीन। ऐसे कई राज्य भी हैं जो परमाणु हथियारों के विकास में कमोबेश सफल हैं, लेकिन उनका शोध या तो पूरा नहीं हुआ है, या इन देशों के पास लक्ष्य तक हथियार पहुंचाने के आवश्यक साधन नहीं हैं। भारत, पाकिस्तान, उत्तर कोरिया, इराक, ईरान विभिन्न स्तरों पर परमाणु हथियार विकसित कर रहे हैं, जर्मनी, इज़राइल, दक्षिण अफ्रीका और जापान में सैद्धांतिक रूप से अपेक्षाकृत कम समय में परमाणु हथियार बनाने की आवश्यक क्षमताएं हैं।

परमाणु हथियारों की भूमिका को कम करके आंकना मुश्किल है। एक ओर, यह शक्तिशाली उपायदूसरी ओर, डराना, शांति को मजबूत करने और इन हथियारों को रखने वाली शक्तियों के बीच सैन्य संघर्ष को रोकने के लिए सबसे प्रभावी उपकरण है। हिरोशिमा में परमाणु बम के पहले प्रयोग को 52 साल हो चुके हैं। विश्व समुदाय यह महसूस करने के करीब आ गया है कि परमाणु युद्ध अनिवार्य रूप से एक वैश्विक पर्यावरणीय तबाही की ओर ले जाएगा जो मानव जाति के निरंतर अस्तित्व को असंभव बना देगा। वर्षों से, तनाव को कम करने और परमाणु शक्तियों के बीच टकराव को कम करने के लिए कानूनी तंत्र स्थापित किया गया है। उदाहरण के लिए, शक्तियों की परमाणु क्षमता को कम करने के लिए कई संधियों पर हस्ताक्षर किए गए, परमाणु हथियारों के अप्रसार पर कन्वेंशन पर हस्ताक्षर किए गए, जिसके अनुसार धारक देशों ने इन हथियारों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी को अन्य देशों में स्थानांतरित नहीं करने का वचन दिया। , और जिन देशों के पास परमाणु हथियार नहीं हैं, उन्होंने विकास के लिए कदम नहीं उठाने का संकल्प लिया; अंत में, हाल ही में, महाशक्तियों ने परमाणु परीक्षणों पर पूर्ण प्रतिबंध पर सहमति व्यक्त की। यह स्पष्ट है कि परमाणु हथियार सबसे महत्वपूर्ण उपकरण हैं जो अंतर्राष्ट्रीय संबंधों के इतिहास और मानव जाति के इतिहास में एक पूरे युग का नियामक प्रतीक बन गए हैं।

परमाणु हथियार

परमाणु हथियार, एक उपकरण जो परमाणु परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन की प्रतिक्रियाओं से जबरदस्त विस्फोटक शक्ति प्राप्त करता है। अगस्त 1945 में संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा हिरोशिमा और नागासाकी के जापानी शहरों के खिलाफ पहले परमाणु हथियारों का इस्तेमाल किया गया था। इन परमाणु बमों में यूरेनियम और प्लूटोनियम के दो स्थिर सिद्धांत शामिल थे, जो जब दृढ़ता से टकराते थे, तो क्रिटिकल मास की अधिकता होती थी, जिससे परमाणु विखंडन की एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया को भड़काना। ऐसे विस्फोटों में, भारी मात्रा में ऊर्जा और विनाशकारी विकिरण निकलता है: विस्फोटक शक्ति 200,000 टन ट्रिनिट्रोटोलुइन की शक्ति के बराबर हो सकती है। 1952 में पहली बार परीक्षण किए गए अधिक शक्तिशाली हाइड्रोजन बम (थर्मोन्यूक्लियर बम) में एक परमाणु बम होता है, जो विस्फोट होने पर, पास की ठोस परत, आमतौर पर लिथियम डिटेराइट में परमाणु संलयन का कारण बनने के लिए पर्याप्त तापमान बनाता है। विस्फोटक शक्ति ट्रिनिट्रोटोलुइन के कई मिलियन टन (मेगाटन) की शक्ति के बराबर हो सकती है। ऐसे बमों से होने वाले विनाश का क्षेत्र बड़े आकार तक पहुँच जाता है: एक 15 मेगाटन बम 20 किमी के भीतर सभी जलते पदार्थों को विस्फोट कर देगा। तीसरे प्रकार का परमाणु हथियार, न्यूट्रॉन बम, एक छोटा हाइड्रोजन बम है, जिसे उच्च-विकिरण हथियार भी कहा जाता है। यह एक कमजोर विस्फोट का कारण बनता है, हालांकि, उच्च गति वाले न्यूट्रॉन की तीव्र रिहाई के साथ। विस्फोट की कमजोरी का मतलब है कि इमारतों को ज्यादा नुकसान नहीं हुआ है। दूसरी ओर, न्यूट्रॉन विस्फोट स्थल के एक निश्चित दायरे में लोगों में गंभीर विकिरण बीमारी का कारण बनते हैं, और एक सप्ताह के भीतर प्रभावित सभी लोगों को मार देते हैं।

प्रारंभ में, एक परमाणु बम विस्फोट (ए) लाखों डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ एक आग का गोला (1) बनाता है और विकिरण उत्सर्जित करता है (?) कुछ मिनटों (बी) के बाद, गेंद मात्रा में बढ़ जाती है और बनाता है! अधिक दबाव(3). आग का गोला उठता है (सी), धूल और मलबे को चूसता है, और एक मशरूम बादल बनाता है (डी), जैसे ही यह मात्रा में फैलता है, आग का गोला एक शक्तिशाली संवहन धारा (4) बनाता है, गर्म विकिरण उत्सर्जित करता है (5) और एक बादल बनाता है ( 6), जब यह 15 मेगाटन बम विस्फोट करता है, तो 8 किमी के दायरे में (7) नष्ट हो जाता है, 15 किमी के दायरे में गंभीर (8) और 30 किमी के दायरे में ध्यान देने योग्य (1) यहां तक ​​कि 20 किमी (10) की दूरी पर भी। ) सभी ज्वलनशील पदार्थ दो दिनों के भीतर फट जाते हैं 300 किमी दूर एक बम विस्फोट के बाद 300 रेंटजेन की रेडियोधर्मी खुराक के साथ गिरावट जारी है। संलग्न तस्वीर से पता चलता है कि कैसे जमीन पर एक बड़ा परमाणु हथियार विस्फोट रेडियोधर्मी धूल और मलबे का एक विशाल मशरूम बादल बनाता है जो कर सकता है कई किलोमीटर की ऊंचाई तक पहुंचें। खतरनाक धूल, जो हवा में है, फिर किसी भी दिशा में प्रचलित हवाओं द्वारा स्वतंत्र रूप से ले जाया जाता है। तबाही एक विशाल क्षेत्र को कवर करती है।

आधुनिक परमाणु बम और प्रोजेक्टाइल

कार्रवाई की त्रिज्या

परमाणु आवेश की शक्ति के आधार पर, परमाणु बमों को कैलिबर में विभाजित किया जाता है: छोटा, मध्यम और बड़ा . एक छोटे-कैलिबर परमाणु बम के विस्फोट की ऊर्जा के बराबर ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, कई हजार टन टीएनटी को उड़ाया जाना चाहिए। एक मध्यम-कैलिबर परमाणु बम के बराबर टीएनटी दसियों हज़ार है, और बड़े-कैलिबर बम सैकड़ों-हज़ारों टन टीएनटी हैं। थर्मोन्यूक्लियर (हाइड्रोजन) हथियारों में और भी अधिक शक्ति हो सकती है, उनका टीएनटी समकक्ष लाखों या दसियों लाख टन तक पहुंच सकता है। परमाणु बम, जिसका टीएनटी समकक्ष 1-50 हजार टन है, को सामरिक परमाणु बम के रूप में वर्गीकृत किया गया है और इसका उद्देश्य परिचालन-सामरिक समस्याओं को हल करना है। सामरिक हथियारों में यह भी शामिल है: 10-15 हजार टन की क्षमता वाले परमाणु चार्ज के साथ तोपखाने के गोले और लड़ाकू विमानों के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले एंटी-एयरक्राफ्ट गाइडेड प्रोजेक्टाइल और प्रोजेक्टाइल के लिए परमाणु चार्ज (लगभग 5-20 हजार टन की क्षमता के साथ)। 50 हजार टन से अधिक क्षमता वाले परमाणु और हाइड्रोजन बम को रणनीतिक हथियारों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि परमाणु हथियारों का ऐसा वर्गीकरण केवल सशर्त है, क्योंकि वास्तव में सामरिक परमाणु हथियारों के उपयोग के परिणाम हिरोशिमा और नागासाकी की आबादी द्वारा अनुभव किए गए लोगों से कम नहीं हो सकते हैं, और इससे भी अधिक। अब यह स्पष्ट है कि केवल एक हाइड्रोजन बम का विस्फोट विशाल क्षेत्रों पर इतने गंभीर परिणाम देने में सक्षम है कि पिछले विश्व युद्धों में इस्तेमाल किए गए हजारों गोले और बम उनके साथ नहीं थे। और कुछ हाइड्रोजन बम विशाल प्रदेशों को रेगिस्तानी क्षेत्र में बदलने के लिए पर्याप्त हैं।

परमाणु हथियार 2 मुख्य प्रकारों में विभाजित हैं: परमाणु और हाइड्रोजन (थर्मोन्यूक्लियर)। परमाणु हथियारों में, ऊर्जा की रिहाई यूरेनियम या प्लूटोनियम के भारी तत्वों के परमाणुओं के नाभिक की विखंडन प्रतिक्रिया के कारण होती है। हाइड्रोजन हथियारों में, हाइड्रोजन परमाणुओं से हीलियम परमाणुओं के नाभिक के गठन (या संलयन) के परिणामस्वरूप ऊर्जा निकलती है।

थर्मोन्यूक्लियर हथियार

आधुनिक थर्मोन्यूक्लियर हथियारों को रणनीतिक हथियारों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है जिनका उपयोग विमानन द्वारा सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक, सैन्य सुविधाओं, बड़े शहरों को दुश्मन की रेखाओं के पीछे सभ्यता केंद्रों के रूप में नष्ट करने के लिए किया जा सकता है। सबसे प्रसिद्ध प्रकार के थर्मोन्यूक्लियर हथियार थर्मोन्यूक्लियर (हाइड्रोजन) बम हैं, जिन्हें विमान द्वारा लक्ष्य तक पहुंचाया जा सकता है। मिसाइलों के वारहेड्स को थर्मोन्यूक्लियर चार्ज से भी लोड किया जा सकता है। विभिन्न प्रयोजनों के लिएअंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों सहित। पहली बार, 1957 में यूएसएसआर में इस तरह की मिसाइल का परीक्षण किया गया था; वर्तमान में, सामरिक मिसाइल बल मोबाइल लॉन्चर, साइलो लॉन्चर और पनडुब्बियों पर आधारित कई प्रकार की मिसाइलों से लैस हैं।

परमाणु बम

थर्मोन्यूक्लियर हथियारों का संचालन हाइड्रोजन या इसके यौगिकों के साथ थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के उपयोग पर आधारित है। इन प्रतिक्रियाओं में, जो उच्च तापमान और दबाव पर आगे बढ़ते हैं, हाइड्रोजन नाभिक से या हाइड्रोजन और लिथियम नाभिक से हीलियम नाभिक के गठन के कारण ऊर्जा निकलती है। हीलियम के निर्माण के लिए, मुख्य रूप से भारी हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है - ड्यूटेरियम, जिसके नाभिक में एक असामान्य संरचना होती है - एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन। जब ड्यूटेरियम को कई दसियों लाख डिग्री के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो इसके परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ पहली बार टकराव के दौरान अपने इलेक्ट्रॉन कोश खो देते हैं। नतीजतन, माध्यम केवल प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों से स्वतंत्र रूप से गतिमान होता है। कणों की ऊष्मीय गति की गति ऐसे मूल्यों तक पहुँचती है कि ड्यूटेरियम नाभिक एक दूसरे से संपर्क कर सकते हैं और शक्तिशाली परमाणु बलों की कार्रवाई के कारण, एक दूसरे के साथ मिलकर हीलियम नाभिक बनाते हैं। इस प्रक्रिया का परिणाम ऊर्जा की रिहाई है।

हाइड्रोजन बम की मूल योजना इस प्रकार है। तरल अवस्था में ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को एक गर्मी-अभेद्य खोल के साथ एक टैंक में रखा जाता है, जो ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को लंबे समय तक (एकत्रीकरण की तरल अवस्था से बनाए रखने के लिए) दृढ़ता से ठंडा अवस्था में रखने का कार्य करता है। गर्मी-अभेद्य खोल में कठोर मिश्र धातु, ठोस कार्बन डाइऑक्साइड और तरल नाइट्रोजन से युक्त 3 परतें हो सकती हैं। हाइड्रोजन समस्थानिकों के भंडार के पास एक परमाणु आवेश रखा जाता है। जब एक परमाणु आवेश का विस्फोट होता है, तो हाइड्रोजन के समस्थानिकों को उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया होने और हाइड्रोजन बम के विस्फोट के लिए परिस्थितियाँ पैदा होती हैं। हालांकि, हाइड्रोजन बम बनाने की प्रक्रिया में, यह पाया गया कि हाइड्रोजन आइसोटोप का उपयोग करना अव्यावहारिक था, क्योंकि इस मामले में बम बहुत भारी (60 टन से अधिक) हो जाता है, जिससे इस तरह के चार्ज का उपयोग करने के बारे में सोचना भी असंभव हो जाता है। सामरिक बमवर्षक, और विशेष रूप से किसी भी सीमा की बैलिस्टिक मिसाइलों में। हाइड्रोजन बम के डेवलपर्स के सामने दूसरी समस्या ट्रिटियम की रेडियोधर्मिता थी, जिसने इसे लंबे समय तक संग्रहीत करना असंभव बना दिया।

अध्ययन 2 में उपरोक्त समस्याओं का समाधान किया गया। तरल हाइड्रोजन समस्थानिकों को ठोस द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है रासायनिक यौगिकलिथियम -6 के साथ ड्यूटेरियम। इससे हाइड्रोजन बम के आकार और वजन को काफी कम करना संभव हो गया। इसके अलावा, ट्रिटियम के बजाय लिथियम हाइड्राइड का उपयोग किया गया था, जिससे लड़ाकू बमवर्षकों और बैलिस्टिक मिसाइलों पर थर्मोन्यूक्लियर चार्ज करना संभव हो गया।

हाइड्रोजन बम का निर्माण थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के विकास का अंत नहीं था, इसके अधिक से अधिक नमूने दिखाई दिए, एक हाइड्रोजन-यूरेनियम बम बनाया गया, साथ ही इसकी कुछ किस्में - सुपर-शक्तिशाली और, इसके विपरीत, छोटे- कैलिबर बम। थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के सुधार में अंतिम चरण तथाकथित "स्वच्छ" हाइड्रोजन बम का निर्माण था।

हाइड्रोजन बम

थर्मोन्यूक्लियर बम के इस संशोधन का पहला विकास 1957 में वापस दिखाई दिया, अमेरिकी प्रचार बयानों के मद्देनजर किसी प्रकार के "मानवीय" थर्मोन्यूक्लियर हथियार के निर्माण के बारे में जो आने वाली पीढ़ियों को एक साधारण थर्मोन्यूक्लियर बम के रूप में ज्यादा नुकसान नहीं पहुंचाता है। "मानवता" के दावों में कुछ सच्चाई थी। हालांकि बम की विनाशकारी शक्ति कम नहीं थी, साथ ही इसे विस्फोट किया जा सकता था ताकि स्ट्रोंटियम -90 न फैले, जो एक पारंपरिक हाइड्रोजन विस्फोट में लंबे समय तक जहर देता है। पृथ्वी का वातावरण. इस तरह के बम की सीमा के भीतर जो कुछ भी है वह नष्ट हो जाएगा, लेकिन जीवित जीवों के लिए जो विस्फोट से हटा दिए गए हैं, साथ ही साथ आने वाली पीढ़ियों के लिए खतरा कम हो जाएगा। हालांकि, इन आरोपों का वैज्ञानिकों ने खंडन किया, जिन्होंने याद किया कि परमाणु या हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान, बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी धूल बनती है, जो एक शक्तिशाली वायु प्रवाह के साथ 30 किमी तक की ऊंचाई तक बढ़ जाती है, और फिर धीरे-धीरे बस जाती है। एक बड़े क्षेत्र में जमीन पर, इसे संक्रमित करना। वैज्ञानिकों के अध्ययन से पता चलता है कि इस धूल के आधे हिस्से को जमीन पर गिरने में 4 से 7 साल लगेंगे।

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संरचनात्मक रूप से, पहले परमाणु बम में निम्नलिखित मूलभूत घटक शामिल थे:

1. परमाणु प्रभार;
2. एक विस्फोटक उपकरण और सुरक्षा प्रणालियों के साथ एक स्वचालित चार्ज विस्फोट प्रणाली;
3. एक हवाई बम का बैलिस्टिक मामला, जिसमें एक परमाणु चार्ज और स्वचालित विस्फोट था।

RDS-1 बम के डिजाइन को निर्धारित करने वाली मूलभूत शर्तें संबंधित थीं:

1. 1945 में परीक्षण किए गए अमेरिकी परमाणु बम के योजनाबद्ध आरेख को यथासंभव प्रभारी रखने के निर्णय के साथ;
2. आवश्यकता के साथ, सुरक्षा के हित में, बम के बैलिस्टिक बॉडी में स्थापित चार्ज की अंतिम असेंबली विस्फोट से ठीक पहले परीक्षण स्थल की स्थितियों में की जानी चाहिए;
3. भारी बमवर्षक TU-4 से RDS-1 पर बमबारी करने की संभावना के साथ।

RDS-1 बम का परमाणु प्रभार एक बहुपरत संरचना थी जिसमें अनुवाद सक्रिय पदार्थ- सुपरक्रिटिकल अवस्था में प्लूटोनियम एक विस्फोटक में एक अभिसरण गोलाकार विस्फोट तरंग के माध्यम से इसके संपीड़न के कारण किया गया था।

परमाणु आवेश के केंद्र में प्लूटोनियम रखा गया था, जो संरचनात्मक रूप से दो गोलार्ध भागों से मिलकर बना था। प्लूटोनियम का द्रव्यमान जुलाई 1949 में परमाणु स्थिरांक को मापने के प्रयोगों के पूरा होने के बाद निर्धारित किया गया था।

न केवल प्रौद्योगिकीविदों द्वारा, बल्कि धातु विज्ञानियों और रेडियोकेमिस्टों द्वारा भी बड़ी सफलता हासिल की गई थी। उनके प्रयासों के लिए धन्यवाद, यहां तक ​​​​कि पहले प्लूटोनियम भागों में थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ और अत्यधिक सक्रिय समस्थानिक थे। अंतिम बिंदु विशेष रूप से महत्वपूर्ण था, क्योंकि अल्पकालिक समस्थानिक, न्यूट्रॉन का मुख्य स्रोत होने के कारण, समय से पहले विस्फोट की संभावना पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं।

प्राकृतिक यूरेनियम के एक मिश्रित खोल में प्लूटोनियम कोर की गुहा में एक न्यूट्रॉन फ्यूज (एनसी) स्थापित किया गया था। 1947-1948 के दौरान, NZ के संचालन, डिजाइन और सुधार के सिद्धांतों के संबंध में लगभग 20 विभिन्न प्रस्तावों पर विचार किया गया।

पहले RDS-1 परमाणु बम के सबसे जटिल घटकों में से एक टीएनटी और आरडीएक्स के मिश्र धातु से बना एक विस्फोटक चार्ज था।

विस्फोटक के बाहरी त्रिज्या का चुनाव, एक ओर, एक संतोषजनक ऊर्जा रिलीज प्राप्त करने की आवश्यकता से, और दूसरी ओर, उत्पाद के अनुमेय बाहरी आयामों और उत्पादन की तकनीकी क्षमताओं द्वारा निर्धारित किया गया था।

पहला परमाणु बम TU-4 विमान में इसके निलंबन के संबंध में विकसित किया गया था, जिसके बम बे ने उत्पाद को 1500 मिमी तक के व्यास के साथ रखने की संभावना प्रदान की। इस आयाम के आधार पर, RDS-1 बम के बैलिस्टिक शरीर का मध्य भाग निर्धारित किया गया था। विस्फोटक चार्ज संरचनात्मक रूप से एक खोखली गेंद थी और इसमें दो परतें शामिल थीं।

आंतरिक परत टीएनटी और आरडीएक्स के घरेलू मिश्र धातु से बने दो गोलार्द्ध के आधारों से बनाई गई थी।

RDS-1 विस्फोटक चार्ज की बाहरी परत को अलग-अलग तत्वों से इकट्ठा किया गया था। यह परत, जिसे विस्फोटक के आधार पर एक गोलाकार अभिसरण विस्फोट तरंग बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था और जिसे फ़ोकसिंग सिस्टम कहा जाता था, चार्ज की मुख्य कार्यात्मक इकाइयों में से एक थी, जिसने इसकी प्रदर्शन विशेषताओं को काफी हद तक निर्धारित किया था।

बम स्वचालन प्रणाली का मुख्य उद्देश्य प्रक्षेपवक्र में एक निश्चित बिंदु पर एक परमाणु विस्फोट का कार्यान्वयन था। बम के विद्युत उपकरण का एक हिस्सा वाहक विमान पर रखा गया था, और इसके अलग-अलग तत्वों को परमाणु चार्ज पर रखा गया था।
उत्पाद के संचालन की विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, स्वचालित विस्फोट के व्यक्तिगत तत्वों को दो-चैनल (डुप्लिकेट) योजना के अनुसार बनाया गया था। उच्च-ऊंचाई वाले फ्यूज सिस्टम के विफल होने की स्थिति में, बम के डिजाइन में एक विशेष उपकरण (इम्पैक्ट सेंसर) प्रदान किया गया था, जब बम जमीन से टकराया था, तो परमाणु विस्फोट किया जा सकता था।

पहले से ही परमाणु हथियारों के विकास के प्रारंभिक चरण में, यह स्पष्ट हो गया कि चार्ज में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन कम्प्यूटेशनल और प्रायोगिक पथ का पालन करना चाहिए, जिससे प्रयोगात्मक परिणामों के आधार पर सैद्धांतिक विश्लेषण को सही करना संभव हो गया। परमाणु आवेशों की गैस-गतिशील विशेषताओं पर डेटा।

एक सामान्य पहलू में, परमाणु चार्ज के गैस-गतिशील परीक्षण में प्रयोगों को स्थापित करने और तेजी से प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड करने से संबंधित कई अध्ययन शामिल थे, जिसमें विषम मीडिया में विस्फोट और सदमे तरंगों का प्रसार शामिल था।

परमाणु आवेशों के संचालन के गैस-गतिशील चरण में पदार्थों के गुणों का अध्ययन, जब दबाव सीमा सैकड़ों मिलियन वायुमंडल तक पहुँचती है, तो मौलिक रूप से नए अनुसंधान विधियों के विकास की आवश्यकता होती है, जिनमें से कैनेटीक्स को उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है - अप करने के लिए एक माइक्रोसेकंड का सौवां हिस्सा। इस तरह की आवश्यकताओं ने उच्च गति प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड करने के लिए नए तरीकों का विकास किया। यह KB-11 के अनुसंधान क्षेत्र में था कि घरेलू हाई-स्पीड फोटोक्रोनोग्राफी की नींव 10 किमी / सेकंड तक की स्वीप गति और लगभग एक मिलियन फ्रेम प्रति सेकंड की शूटिंग गति के साथ रखी गई थी। एडी ज़खारेनकोव, जीडी सोकोलोव और वीके बोबोलेव (1948) द्वारा विकसित अल्ट्रा-हाई-स्पीड रिकॉर्डर 1950 में इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल फिजिक्स में केबी -11 की तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार विकसित सीरियल एसएफआर उपकरणों का प्रोटोटाइप बन गया।

ध्यान दें कि उस समय पहले से ही एक एयर टर्बाइन द्वारा संचालित इस फोटोक्रोनोग्राफ ने 7 किमी/सेकेंड की छवि स्वीप गति प्रदान की थी। इलेक्ट्रिक मोटर से ड्राइव के आधार पर बनाए गए सीरियल डिवाइस SFR (1950) के पैरामीटर अधिक मामूली हैं - 3.5 किमी / सेकंड तक।

पहले उत्पाद की सेवाक्षमता की गणना-सैद्धांतिक पुष्टि के लिए, विस्फोट तरंग के सामने पीडब्लू की स्थिति के मापदंडों के साथ-साथ मध्य भाग के गोलाकार सममित संपीड़न की गतिशीलता को जानना मौलिक रूप से महत्वपूर्ण था। उत्पाद। यह अंत करने के लिए, 1948 में, ई.के. ज़ावोस्की ने एक फ्लैट और एक गोलाकार विस्फोट दोनों में, विस्फोट तरंगों के सामने विस्फोट उत्पादों के द्रव्यमान वेग को रिकॉर्ड करने के लिए एक विद्युत चुम्बकीय विधि का प्रस्ताव और विकास किया।

विस्फोट उत्पादों का वेग वितरण समानांतर में और स्पंदित रेडियोग्राफी की विधि द्वारा वीए त्सुकरमैन और सहकर्मियों द्वारा किया गया था।

तेजी से प्रक्रियाओं को पंजीकृत करने के लिए, अद्वितीय मल्टीचैनल रिकॉर्डर ETAR-1 और ETAR-2, E.A. Etingof और M.S. तरासोव द्वारा विकसित, नैनोसेकंड के करीब एक समय संकल्प के साथ बनाए गए थे। इसके बाद, इन रिकॉर्डर को एआई द्वारा विकसित सीरियल ओके -4 डिवाइस से बदल दिया गया। सोकोलिक (IKhP AN)।

KB-11 के अध्ययन में नए तरीकों और नए रिकॉर्डर के उपयोग ने परमाणु हथियारों के निर्माण पर काम की शुरुआत में पहले से ही संरचनात्मक सामग्रियों की गतिशील संपीड़ितता पर आवश्यक डेटा प्राप्त करना संभव बना दिया।

प्रायोगिक अध्ययनकार्यशील पदार्थों के स्थिरांक जो आवेश की भौतिक योजना का हिस्सा हैं, ने इसके संचालन के गैस-गतिशील चरण में आवेश में होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में भौतिक विचारों के सत्यापन के लिए आधार बनाया।

परमाणु बम की सामान्य संरचना

परमाणु हथियारों के मुख्य तत्व हैं:

• ढांचा
• स्वचालन प्रणाली

मामले को एक परमाणु चार्ज और एक स्वचालन प्रणाली को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और उन्हें यांत्रिक, और कुछ मामलों में, थर्मल प्रभावों से भी बचाता है। स्वचालन प्रणाली एक निश्चित समय पर परमाणु चार्ज का विस्फोट सुनिश्चित करती है और इसके आकस्मिक या समयपूर्व संचालन को बाहर करती है। इसमें शामिल है:

• सुरक्षा और हथियार प्रणाली
• आपातकालीन विस्फोट प्रणाली
• चार्ज विस्फोट प्रणाली
• शक्ति का स्रोत
• सेंसर सिस्टम को कम करना

परमाणु हथियारों की डिलीवरी के साधन बैलिस्टिक मिसाइल, क्रूज और विमान भेदी मिसाइल, विमानन हो सकते हैं। परमाणु हथियारों का इस्तेमाल हवाई बम, लैंड माइंस, टॉरपीडो, आर्टिलरी शेल (203.2 मिमी एसजी और 155 मिमी एसजी-यूएसए) से लैस करने के लिए किया जाता है।

विभिन्न प्रणालियाँपरमाणु बम विस्फोट करने के लिए आविष्कार किया गया था। सबसे सरल प्रणाली एक इंजेक्टर-प्रकार का हथियार है जिसमें विखंडनीय सामग्री से बना एक प्रक्षेप्य लक्ष्य में दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है, जिससे एक सुपरक्रिटिकल द्रव्यमान बनता है। संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा 6 अगस्त, 1945 को हिरोशिमा पर गिराए गए परमाणु बम में एक इंजेक्शन-प्रकार का डेटोनेटर था। और इसमें लगभग 20 किलोटन टीएनटी के बराबर ऊर्जा थी।

परमाणु हथियारों का संग्रहालय

परमाणु हथियारों का ऐतिहासिक और स्मारक संग्रहालय RFNC-VNIIEF (रूसी संघीय परमाणु केंद्र - प्रायोगिक भौतिकी का अखिल रूसी अनुसंधान संस्थान) 13 नवंबर 1992 को सरोव में खोला गया था। यह देश का पहला संग्रहालय है जो घरेलू परमाणु ढाल के निर्माण के मुख्य चरणों के बारे में बताता है। संग्रहालय के पहले प्रदर्शन इस दिन अपने आगंतुकों के सामने पूर्व तकनीकी स्कूल की इमारत में दिखाई दिए, जहां संग्रहालय अब स्थित है।

इसके प्रदर्शन उन उत्पादों के नमूने हैं जो देश के परमाणु उद्योग के इतिहास में किंवदंतियां बन गए हैं। कुछ समय पहले तक, सबसे बड़े विशेषज्ञों ने जिस पर काम किया था, वह न केवल नश्वर लोगों के लिए, बल्कि स्वयं परमाणु हथियारों के विकासकर्ताओं के लिए भी एक बड़ा राज्य रहस्य था।

संग्रहालय की प्रदर्शनी में 1949 के पहले परीक्षण नमूने से लेकर आज तक के प्रदर्शन शामिल हैं।

नागासाकी के पास विस्फोट हुआ। इन विस्फोटों के साथ हुई मृत्यु और विनाश अभूतपूर्व था। भय और आतंक ने पूरी जापानी आबादी को जकड़ लिया, जिससे उन्हें एक महीने से भी कम समय में आत्मसमर्पण करने के लिए मजबूर होना पड़ा।

हालांकि, द्वितीय विश्व युद्ध की समाप्ति के बाद, परमाणु हथियार पृष्ठभूमि में फीके नहीं पड़े। शीत युद्ध का प्रकोप यूएसएसआर और यूएसए के बीच एक बड़ा मनोवैज्ञानिक दबाव कारक बन गया। दोनों पक्षों ने नए परमाणु हथियारों के विकास और निर्माण में भारी निवेश किया है। इस प्रकार, 50 वर्षों में हमारे ग्रह पर कई हजार परमाणु गोले जमा हुए हैं। यह कई बार सारे जीवन को नष्ट करने के लिए काफी है। इस कारण से, दुनिया भर में तबाही के जोखिम को कम करने के लिए 1990 के दशक के अंत में संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस के बीच पहली निरस्त्रीकरण संधि पर हस्ताक्षर किए गए थे। इसके बावजूद, वर्तमान में 9 देशों के पास परमाणु हथियार हैं, जो अपनी रक्षा को एक अलग स्तर पर रखते हैं। इस लेख में, हम देखेंगे कि परमाणु हथियारों को उनकी विनाशकारी शक्ति क्यों मिली और परमाणु हथियार कैसे काम करते हैं।

परमाणु बमों की पूरी शक्ति को समझने के लिए रेडियोधर्मिता की अवधारणा को समझना आवश्यक है। जैसा कि ज्ञात है, सबसे छोटा संरचनात्मक इकाईजो पदार्थ हमारे चारों ओर की पूरी दुनिया को बनाता है वह परमाणु है। एक परमाणु, बदले में, एक नाभिक से बना होता है और इसके चारों ओर घूमता है। नाभिक न्यूट्रॉन और प्रोटॉन से बना होता है। इलेक्ट्रॉनों का ऋणात्मक आवेश होता है, और प्रोटॉन पर धनात्मक आवेश होता है। न्यूट्रॉन, जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, तटस्थ हैं। आमतौर पर न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की संख्या एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है। हालांकि, बाहरी बलों की कार्रवाई के तहत, किसी पदार्थ के परमाणुओं में कणों की संख्या बदल सकती है।

हम केवल उस विकल्प में रुचि रखते हैं जब न्यूट्रॉन की संख्या में परिवर्तन होता है, इस मामले में पदार्थ का एक समस्थानिक बनता है। पदार्थ के कुछ समस्थानिक स्थिर होते हैं और स्वाभाविक रूप से होते हैं, जबकि अन्य अस्थिर होते हैं और सड़ने लगते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन में 6 न्यूट्रॉन होते हैं। इसके अलावा, 7 न्यूट्रॉन के साथ कार्बन का एक समस्थानिक है - प्रकृति में पाया जाने वाला एक काफी स्थिर तत्व। 8 न्यूट्रॉन के साथ कार्बन का एक समस्थानिक पहले से ही एक अस्थिर तत्व है और क्षय हो जाता है। यह रेडियोधर्मी क्षय है। इस मामले में, अस्थिर नाभिक तीन प्रकार की किरणों का उत्सर्जन करते हैं:

1. अल्फा किरणें - अल्फा कणों की एक धारा के रूप में पर्याप्त हानिरहित जिन्हें कागज की एक पतली शीट से रोका जा सकता है और नुकसान नहीं पहुंचा सकता है

यहां तक ​​कि अगर जीवित जीव पहले दो को सहन करने में सक्षम थे, तो विकिरण तरंग एक बहुत ही अल्पकालिक विकिरण बीमारी का कारण बनती है जो कुछ ही मिनटों में मर जाती है। विस्फोट से कई सौ मीटर के दायरे में ऐसी हार संभव है। विस्फोट से कई किलोमीटर की दूरी तक, विकिरण बीमारी कुछ घंटों या दिनों में एक व्यक्ति को मार डालेगी। जो लोग तत्काल विस्फोट से बाहर थे, वे भी भोजन खाने और दूषित क्षेत्र से श्वास लेने से विकिरण की खुराक प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, विकिरण तुरंत गायब नहीं होता है। यह पर्यावरण में जमा हो जाता है और विस्फोट के बाद कई दशकों तक जीवित जीवों को जहर दे सकता है।

परमाणु हथियारों से होने वाला नुकसान किसी भी परिस्थिति में उपयोग करने के लिए बहुत खतरनाक है। नागरिक आबादी अनिवार्य रूप से इससे पीड़ित है और प्रकृति को अपूरणीय क्षति होती है। इसलिए, हमारे समय में परमाणु बमों का मुख्य उपयोग हमले से निरोध है। यहां तक ​​कि अब हमारे अधिकांश ग्रह में परमाणु हथियारों के परीक्षण पर भी प्रतिबंध लगा दिया गया है।

परिचय

मानव जाति के लिए परमाणु हथियारों के उद्भव और महत्व के इतिहास में रुचि कई कारकों के महत्व से निर्धारित होती है, जिनमें से, शायद, पहली पंक्ति में विश्व क्षेत्र में शक्ति संतुलन सुनिश्चित करने की समस्याओं का कब्जा है और राज्य के लिए एक सैन्य खतरे के लिए परमाणु निरोध की एक प्रणाली के निर्माण की प्रासंगिकता। परमाणु हथियारों की उपस्थिति का सामाजिक-आर्थिक स्थिति और ऐसे हथियारों के "मालिक देशों" में शक्ति के राजनीतिक संतुलन पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से एक निश्चित प्रभाव होता है। यह, अन्य बातों के अलावा, अनुसंधान समस्या की प्रासंगिकता को निर्धारित करता है। हमने चुना है। राज्य की राष्ट्रीय सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए परमाणु हथियारों के उपयोग के विकास और प्रासंगिकता की समस्या एक दशक से अधिक समय से घरेलू विज्ञान में काफी प्रासंगिक है, और यह विषय अभी तक समाप्त नहीं हुआ है।

वस्तु यह शिक्षाआधुनिक दुनिया में एक परमाणु हथियार है, अनुसंधान का विषय परमाणु बम और उसके तकनीकी उपकरण के निर्माण का इतिहास है। काम की नवीनता इस तथ्य में निहित है कि परमाणु हथियारों की समस्या कई क्षेत्रों के दृष्टिकोण से कवर की गई है: परमाणु भौतिकी, राष्ट्रीय सुरक्षा, इतिहास, विदेश नीति और खुफिया।

इस कार्य का उद्देश्य सृष्टि के इतिहास और हमारे ग्रह पर शांति और व्यवस्था सुनिश्चित करने में परमाणु (परमाणु) बम की भूमिका का अध्ययन करना है।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, निम्नलिखित कार्यों को कार्य में हल किया गया था:

"परमाणु बम", "परमाणु हथियार", आदि की अवधारणा की विशेषता है;

परमाणु हथियारों के उद्भव के लिए पूर्वापेक्षाएँ मानी जाती हैं;

मानव जाति को परमाणु हथियार बनाने और उनका उपयोग करने के लिए प्रेरित करने वाले कारणों का पता चलता है।

परमाणु बम की संरचना और संरचना का विश्लेषण किया।

निर्धारित लक्ष्य और उद्देश्यों ने अध्ययन की संरचना और तर्क को निर्धारित किया, जिसमें एक परिचय, दो खंड, एक निष्कर्ष और उपयोग किए गए स्रोतों की एक सूची शामिल है।

परमाणु बम: संरचना, युद्ध की विशेषताएं और निर्माण का उद्देश्य

परमाणु बम की संरचना का अध्ययन शुरू करने से पहले, इस मुद्दे पर शब्दावली को समझना आवश्यक है। इसलिए, वैज्ञानिक हलकों में, विशेष शब्द हैं जो परमाणु हथियारों की विशेषताओं को दर्शाते हैं। उनमें से, हम निम्नलिखित पर प्रकाश डालते हैं:

परमाणु बम - एक विमानन परमाणु बम का मूल नाम, जिसकी क्रिया एक विस्फोटक परमाणु विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया पर आधारित होती है। थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रिया के आधार पर तथाकथित हाइड्रोजन बम के आगमन के साथ, उनके लिए एक सामान्य शब्द स्थापित किया गया था - एक परमाणु बम।

परमाणु बम एक परमाणु बम है जिसमें परमाणु चार्ज होता है जिसमें बड़ी विनाशकारी शक्ति होती है। लगभग 20 kt के बराबर TNT वाले पहले दो परमाणु बम अमेरिकी विमानों द्वारा क्रमशः 6 और 9 अगस्त, 1945 को जापानी शहरों हिरोशिमा और नागासाकी पर गिराए गए थे, और इससे भारी हताहत और विनाश हुआ था। आधुनिक परमाणु बमों का टीएनटी दसियों से लाखों टन के बराबर होता है।

परमाणु या परमाणु हथियार विस्फोटक हथियार हैं जो भारी नाभिक की श्रृंखला परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया या हल्के नाभिक की थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया के दौरान जारी परमाणु ऊर्जा के उपयोग पर आधारित होते हैं।

जैविक और रासायनिक हथियारों के साथ सामूहिक विनाश के हथियारों (WMD) को संदर्भित करता है।

परमाणु हथियार - परमाणु हथियारों का एक सेट, लक्ष्य और नियंत्रण तक उनकी डिलीवरी का साधन। सामूहिक विनाश के हथियारों को संदर्भित करता है; जबरदस्त विनाशकारी शक्ति है। उपरोक्त कारण से, अमेरिका और यूएसएसआर ने परमाणु हथियारों के विकास में भारी निवेश किया। आरोपों की शक्ति और कार्रवाई की सीमा के अनुसार, परमाणु हथियारों को सामरिक, परिचालन-सामरिक और रणनीतिक में विभाजित किया गया है। युद्ध में परमाणु हथियारों का इस्तेमाल पूरी मानव जाति के लिए विनाशकारी है।

एक परमाणु विस्फोट एक सीमित मात्रा में बड़ी मात्रा में इंट्रान्यूक्लियर ऊर्जा की तात्कालिक रिहाई की प्रक्रिया है।

परमाणु हथियारों की क्रिया भारी नाभिक (यूरेनियम -235, प्लूटोनियम -239 और कुछ मामलों में, यूरेनियम -233) की विखंडन प्रतिक्रिया पर आधारित होती है।

यूरेनियम -235 का उपयोग परमाणु हथियारों में किया जाता है, क्योंकि अधिक सामान्य आइसोटोप यूरेनियम -238 के विपरीत, यह एक आत्मनिर्भर परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया कर सकता है।

प्लूटोनियम-239 को "हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम" भी कहा जाता है क्योंकि इसका उद्देश्य परमाणु हथियार बनाना है और 239Pu समस्थानिक की सामग्री कम से कम 93.5% होनी चाहिए।

परमाणु बम की संरचना और संरचना को प्रतिबिंबित करने के लिए, एक प्रोटोटाइप के रूप में, हम 9 अगस्त, 1945 को जापानी शहर नागासाकी पर गिराए गए प्लूटोनियम बम "फैट मैन" (चित्र 1) का विश्लेषण करते हैं।

परमाणु परमाणु बमविस्फोट

चित्र 1 - परमाणु बम "फैट मैन"

इस बम का लेआउट (प्लूटोनियम एकल-चरण युद्ध सामग्री के लिए विशिष्ट) लगभग निम्नलिखित है:

न्यूट्रॉन सर्जक - लगभग 2 सेमी के व्यास के साथ एक बेरिलियम बॉल, येट्रियम-पोलोनियम मिश्र धातु या पोलोनियम -210 धातु की एक पतली परत के साथ कवर किया गया - महत्वपूर्ण द्रव्यमान में तेज कमी और शुरुआत के त्वरण के लिए न्यूट्रॉन का प्राथमिक स्रोत प्रतिक्रिया। यह कॉम्बैट कोर को सुपरक्रिटिकल अवस्था में स्थानांतरित करने के समय आग लगती है (संपीड़न के दौरान, बड़ी संख्या में न्यूट्रॉन की रिहाई के साथ पोलोनियम और बेरिलियम का मिश्रण होता है)। वर्तमान में, इस प्रकार की दीक्षा के अलावा, थर्मोन्यूक्लियर दीक्षा (TI) अधिक सामान्य है। थर्मोन्यूक्लियर सर्जक (टीआई)। यह चार्ज के केंद्र में स्थित है (एनआई के समान) जहां थर्मोन्यूक्लियर सामग्री की एक छोटी मात्रा स्थित है, जिसके केंद्र को एक अभिसरण शॉक वेव द्वारा गर्म किया जाता है, और तापमान की पृष्ठभूमि के खिलाफ थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में जो उत्पन्न हुए हैं, एक महत्वपूर्ण मात्रा में न्यूट्रॉन का उत्पादन होता है, जो एक चेन रिएक्शन के न्यूट्रॉन दीक्षा के लिए पर्याप्त है (चित्र 2)।

प्लूटोनियम। शुद्धतम प्लूटोनियम-239 आइसोटोप का उपयोग करें, हालांकि स्थिरता बढ़ाने के लिए भौतिक गुण(घनत्व) और चार्ज की संपीड़ितता में सुधार प्लूटोनियम को थोड़ी मात्रा में गैलियम के साथ डोप किया जाता है।

एक खोल (आमतौर पर यूरेनियम से बना) जो न्यूट्रॉन परावर्तक के रूप में कार्य करता है।

एल्यूमीनियम से बना संपीड़न म्यान। शॉक वेव द्वारा संपीड़न की अधिक एकरूपता प्रदान करता है, जबकि एक ही समय में चार्ज के आंतरिक भागों को विस्फोटकों और इसके अपघटन के गर्म उत्पादों के सीधे संपर्क से बचाता है।

एक जटिल विस्फोट प्रणाली के साथ एक विस्फोटक जो पूरे विस्फोटक के विस्फोट को सुनिश्चित करता है, सिंक्रनाइज़ है। एक सख्त गोलाकार कंप्रेसिव (गेंद के अंदर निर्देशित) शॉक वेव बनाने के लिए सिंक्रोनसिटी आवश्यक है। एक गैर-गोलाकार तरंग अमानवीयता और एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान बनाने की असंभवता के माध्यम से गेंद की सामग्री की अस्वीकृति की ओर ले जाती है। विस्फोटकों और विस्फोटों के स्थान के लिए ऐसी प्रणाली का निर्माण एक समय में सबसे कठिन कार्यों में से एक था। "तेज़" और "धीमे" विस्फोटकों की एक संयुक्त योजना (लेंस प्रणाली) का उपयोग किया जाता है।

ड्यूरलुमिन मुद्रांकित तत्वों से बना शरीर - दो गोलाकार आवरण और बोल्ट से जुड़ी एक बेल्ट।

चित्र 2 - प्लूटोनियम बम के संचालन का सिद्धांत

परमाणु विस्फोट का केंद्र वह बिंदु है जिस पर एक फ्लैश होता है या आग के गोले का केंद्र स्थित होता है, और उपरिकेंद्र पृथ्वी या पानी की सतह पर विस्फोट केंद्र का प्रक्षेपण होता है।

परमाणु हथियार सामूहिक विनाश के सबसे शक्तिशाली और खतरनाक प्रकार के हथियार हैं, जिससे सभी मानव जाति को अभूतपूर्व विनाश और लाखों लोगों के विनाश का खतरा है।

यदि कोई विस्फोट जमीन पर या उसकी सतह के काफी करीब होता है, तो विस्फोट की ऊर्जा का कुछ हिस्सा भूकंपीय कंपन के रूप में पृथ्वी की सतह पर स्थानांतरित हो जाता है। एक घटना होती है, जो इसकी विशेषताओं में भूकंप जैसा दिखता है। इस तरह के विस्फोट के परिणामस्वरूप भूकंपीय तरंगें बनती हैं, जो बहुत लंबी दूरी तक पृथ्वी की मोटाई के माध्यम से फैलती हैं। लहर का विनाशकारी प्रभाव कई सौ मीटर के दायरे तक सीमित है।

नतीजतन, अत्यंत उच्च तापमानविस्फोट, प्रकाश की एक तेज चमक होती है, जिसकी तीव्रता पृथ्वी पर पड़ने वाली सूर्य की किरणों की तीव्रता से सैकड़ों गुना अधिक होती है। एक फ्लैश भारी मात्रा में गर्मी और प्रकाश जारी करता है। प्रकाश विकिरण ज्वलनशील पदार्थों के स्वतःस्फूर्त दहन का कारण बनता है और कई किलोमीटर के दायरे में लोगों की त्वचा को जला देता है।

एक परमाणु विस्फोट विकिरण पैदा करता है। यह लगभग एक मिनट तक रहता है और इसमें इतनी अधिक भेदन शक्ति होती है कि निकट दूरी पर इससे बचाव के लिए शक्तिशाली और विश्वसनीय आश्रयों की आवश्यकता होती है।

एक परमाणु विस्फोट असुरक्षित लोगों, खुले तौर पर खड़े उपकरणों, संरचनाओं और विभिन्न सामग्रियों को तुरंत नष्ट या अक्षम करने में सक्षम है। परमाणु विस्फोट (पीएफवाईएवी) के मुख्य हानिकारक कारक हैं:

सदमे की लहर;

प्रकाश विकिरण;

मर्मज्ञ विकिरण;

क्षेत्र का रेडियोधर्मी संदूषण;

विद्युत चुम्बकीय पल्स (ईएमपी)।

वायुमंडल में एक परमाणु विस्फोट के दौरान, पीएनएफ के बीच जारी ऊर्जा का वितरण लगभग निम्नलिखित है: शॉक वेव के लिए लगभग 50%, प्रकाश विकिरण के हिस्से के लिए 35%, रेडियोधर्मी संदूषण के लिए 10% और मर्मज्ञ के लिए 5% विकिरण और ईएमपी।

परमाणु विस्फोट के दौरान लोगों, सैन्य उपकरणों, भूभाग और विभिन्न वस्तुओं का रेडियोधर्मी संदूषण आवेश पदार्थ (पु-239, यू-235) के विखंडन अंशों और विस्फोट के बादल से गिरने वाले आवेश के अप्राप्य भाग के कारण होता है, साथ ही न्यूट्रॉन-प्रेरित गतिविधि के प्रभाव में मिट्टी और अन्य सामग्रियों में बने रेडियोधर्मी समस्थानिकों के रूप में। समय के साथ, विखंडन के टुकड़ों की गतिविधि तेजी से कम हो जाती है, खासकर विस्फोट के बाद पहले घंटों में। इसलिए, उदाहरण के लिए, 20 kT परमाणु हथियार के विस्फोट में विखंडन के टुकड़ों की कुल गतिविधि एक दिन में विस्फोट के बाद एक मिनट की तुलना में कई हजार गुना कम होगी।

अंत में, मामला फिर भी अलग हो जाता है, विखंडन बंद हो जाता है, लेकिन प्रक्रिया वहाँ समाप्त नहीं होती है: ऊर्जा को अलग किए गए नाभिक के आयनित टुकड़ों और विखंडन के दौरान उत्सर्जित अन्य कणों के बीच पुनर्वितरित किया जाता है। उनकी ऊर्जा दसियों और यहां तक ​​​​कि सैकड़ों MeV के क्रम की है, लेकिन केवल विद्युत रूप से तटस्थ उच्च-ऊर्जा गामा क्वांटा और न्यूट्रॉन के पास पदार्थ के साथ बातचीत से बचने और "भागने" का मौका है। आवेशित कण टकराव और आयनीकरण में जल्दी से ऊर्जा खो देते हैं। इस मामले में, विकिरण उत्सर्जित होता है - हालांकि, यह अब कठोर परमाणु नहीं है, लेकिन नरम है, ऊर्जा के साथ परिमाण के तीन आदेश कम हैं, लेकिन फिर भी परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के लिए पर्याप्त से अधिक - न केवल बाहरी गोले से, बल्कि अंदर सामान्य सब कुछ। नंगे नाभिकों की एक गड़बड़ी, उनसे छीने गए इलेक्ट्रॉन, और प्रति घन सेंटीमीटर ग्राम के घनत्व के साथ विकिरण (कल्पना करने की कोशिश करें कि आप प्रकाश के तहत कितनी अच्छी तरह से तन सकते हैं जिसने एल्यूमीनियम का घनत्व हासिल कर लिया है!) - वह सब एक पल पहले एक चार्ज था - किसी प्रकार के संतुलन में आता है। एक बहुत ही छोटे आग के गोले में, दसियों लाख डिग्री के क्रम का तापमान स्थापित होता है।

आग का गोला

ऐसा लगता है कि नरम भी, लेकिन प्रकाश की गति से चलते हुए, विकिरण को उस पदार्थ से बहुत पीछे छोड़ देना चाहिए जिसने इसे जन्म दिया, लेकिन ऐसा नहीं है: ठंडी हवा में, केवी ऊर्जा क्वांटा की सीमा सेंटीमीटर है, और वे करते हैं एक सीधी रेखा में नहीं चलते हैं, लेकिन आंदोलन की दिशा बदलते हैं, प्रत्येक बातचीत के साथ फिर से उत्सर्जित होते हैं। क्वांटा हवा को आयनित करता है, उसमें फैलता है, जैसे चेरी का रस एक गिलास पानी में डाला जाता है। इस घटना को विकिरण प्रसार कहा जाता है।

विस्फोट के फटने के पूरा होने के बाद 100 kt, कुछ दसियों नैनोसेकंड की शक्ति के साथ एक विस्फोट का एक युवा आग का गोला, 3 मीटर की त्रिज्या और लगभग 8 मिलियन केल्विन का तापमान होता है। लेकिन 30 माइक्रोसेकंड के बाद, इसका दायरा 18 मीटर है, हालांकि, तापमान एक मिलियन डिग्री से नीचे चला जाता है। गेंद अंतरिक्ष को खा जाती है, और इसके सामने के पीछे की आयनित हवा लगभग नहीं चलती है: प्रसार के दौरान विकिरण एक महत्वपूर्ण गति को स्थानांतरित नहीं कर सकता है। लेकिन यह इस हवा में भारी ऊर्जा पंप करता है, इसे गर्म करता है, और जब विकिरण ऊर्जा सूख जाती है, तो गर्म प्लाज्मा के विस्तार के कारण गेंद बढ़ने लगती है, जो अंदर से फट जाती है जो एक चार्ज हुआ करती थी। एक फुले हुए बुलबुले की तरह फैलते हुए, प्लाज्मा खोल पतला हो जाता है। एक बुलबुले के विपरीत, निश्चित रूप से, कुछ भी इसे फुलाता नहीं है: साथ के भीतरलगभग कोई बात नहीं बची है, यह सब जड़ता से केंद्र से उड़ता है, लेकिन विस्फोट के 30 माइक्रोसेकंड बाद, इस उड़ान की गति 100 किमी / सेकंड से अधिक है, और पदार्थ में हाइड्रोडायनामिक दबाव 150,000 एटीएम से अधिक है! खोल का बहुत पतला होना तय नहीं है, यह फट जाता है, जिससे "फफोले" बन जाते हैं।

एक वैक्यूम न्यूट्रॉन ट्यूब में, एक ट्रिटियम-संतृप्त लक्ष्य (कैथोड) 1 और एक एनोड असेंबली 2 के बीच, सौ किलोवोल्ट का स्पंदित वोल्टेज लगाया जाता है। जब वोल्टेज अधिकतम होता है, तो यह आवश्यक है कि एनोड और कैथोड के बीच ड्यूटेरियम आयन दिखाई दें, जिसे त्वरित किया जाना चाहिए। इसके लिए आयन स्रोत का उपयोग किया जाता है। इसके एनोड 3 पर एक इग्निशन पल्स लगाया जाता है, और ड्यूटेरियम से संतृप्त सिरेमिक 4 की सतह से गुजरने वाला डिस्चार्ज ड्यूटेरियम आयन बनाता है। तेजी से, वे ट्रिटियम से संतृप्त लक्ष्य पर बमबारी करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 17.6 MeV की ऊर्जा निकलती है और न्यूट्रॉन और हीलियम -4 नाभिक बनते हैं। कण संरचना में और यहां तक ​​कि ऊर्जा उपज में, यह प्रतिक्रिया संलयन के समान है, प्रकाश नाभिक के संलयन की प्रक्रिया। 1950 के दशक में, कई लोगों ने ऐसा सोचा था, लेकिन बाद में यह पता चला कि ट्यूब में एक "ब्रेकडाउन" होता है: या तो एक प्रोटॉन या एक न्यूट्रॉन (जिसमें से ड्यूटेरियम आयन एक विद्युत क्षेत्र द्वारा फैलाया जाता है) लक्ष्य नाभिक में "फंस जाता है" (ट्रिटियम)। यदि एक प्रोटॉन नीचे गिर जाता है, तो न्यूट्रॉन टूट जाता है और मुक्त हो जाता है।

आग के गोले की ऊर्जा को पर्यावरण में स्थानांतरित करने के लिए कौन सा तंत्र प्रबल होता है, यह विस्फोट की शक्ति पर निर्भर करता है: यदि यह बड़ा है, तो विकिरण प्रसार मुख्य भूमिका निभाता है, यदि यह छोटा है, तो प्लाज्मा बुलबुले का विस्तार। यह स्पष्ट है कि एक मध्यवर्ती मामला भी संभव है, जब दोनों तंत्र प्रभावी हों।

प्रक्रिया हवा की नई परतों को पकड़ लेती है, परमाणुओं से सभी इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं रह जाती है। आयनित परत की ऊर्जा और प्लाज्मा बुलबुले के टुकड़े सूख जाते हैं, वे अब अपने सामने एक विशाल द्रव्यमान को स्थानांतरित करने में सक्षम नहीं होते हैं और ध्यान से धीमा हो जाते हैं। लेकिन विस्फोट से पहले हवा क्या थी, गेंद से अलग होकर, ठंडी हवा की अधिक से अधिक परतों को अवशोषित करना ... सदमे की लहर का गठन शुरू होता है।

शॉक वेव और परमाणु मशरूम

जब शॉक वेव को आग के गोले से अलग किया जाता है, तो उत्सर्जक परत की विशेषताएं बदल जाती हैं और स्पेक्ट्रम के ऑप्टिकल भाग में विकिरण शक्ति तेजी से बढ़ जाती है (तथाकथित पहली अधिकतम)। इसके अलावा, ल्यूमिनेसेंस की प्रक्रियाएं और आसपास की हवा की पारदर्शिता में परिवर्तन प्रतिस्पर्धा करते हैं, जो दूसरे अधिकतम की प्राप्ति की ओर जाता है, जो कम शक्तिशाली है, लेकिन बहुत लंबा है - इतना अधिक है कि प्रकाश ऊर्जा का उत्पादन पहले की तुलना में अधिक है। पहला अधिकतम।

विस्फोट के पास, चारों ओर सब कुछ वाष्पित हो जाता है, दूर तक यह पिघल जाता है, लेकिन इससे भी आगे, जहां गर्मी का प्रवाह अब ठोस, मिट्टी, चट्टानों, घरों को पिघलाने के लिए पर्याप्त नहीं है, एक राक्षसी गैस के दबाव में तरल की तरह बहता है जो सभी शक्ति बंधनों को नष्ट कर देता है, गर्म आंखों के लिए असहनीय होने की हद तक। चमक।

अंत में, सदमे की लहर विस्फोट के बिंदु से बहुत दूर जाती है, जहां एक ढीला और कमजोर रहता है, लेकिन संघनित वाष्प के बादल पर कई बार विस्तारित होता है जो कि चार्ज के प्लाज्मा की सबसे छोटी और बहुत रेडियोधर्मी धूल में बदल गया है, और अपने आप में क्या भयानक घंटाएक ऐसी जगह के करीब था जहाँ से जहाँ तक हो सके दूर रहना ज़रूरी था। बादल उठने लगते हैं। यह ठंडा हो जाता है, अपना रंग बदलता है, संघनित नमी की एक सफेद टोपी "पर" डालता है, इसके बाद पृथ्वी की सतह से धूल आती है, जिसे आमतौर पर "परमाणु मशरूम" कहा जाता है।

न्यूट्रॉन दीक्षा

चौकस पाठक हाथ में पेंसिल लेकर विस्फोट के दौरान ऊर्जा मुक्त होने का अनुमान लगा सकते हैं। समय के साथ असेंबली माइक्रोसेकंड के क्रम की सुपरक्रिटिकल स्थिति में है, न्यूट्रॉन की आयु पिकोसेकंड के क्रम की है और गुणन कारक 2 से कम है, लगभग एक गीगाजूल ऊर्जा जारी की जाती है, जो कि .. के बराबर है। 250 किलो टीएनटी। और किलो- और मेगाटन कहाँ हैं?

न्यूट्रॉन - धीमा और तेज

एक गैर-विखंडनीय पदार्थ में, "नाक से उछलते हुए", न्यूट्रॉन अपनी ऊर्जा का हिस्सा उन्हें स्थानांतरित करते हैं, जितना अधिक हल्का (द्रव्यमान में करीब) नाभिक होते हैं। जितने अधिक टकराव न्यूट्रॉन में भाग लेते हैं, उतना ही वे धीमा हो जाते हैं, और अंत में, वे आसपास के पदार्थ के साथ थर्मल संतुलन में आ जाते हैं - वे थर्मल करते हैं (इसमें मिलीसेकंड लगते हैं)। थर्मल न्यूट्रॉन की गति 2200 m/s (ऊर्जा 0.025 eV) है। न्यूट्रॉन मॉडरेटर से बच सकते हैं, इसके नाभिक द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, लेकिन धीमा होने के साथ, परमाणु प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की उनकी क्षमता काफी बढ़ जाती है, इसलिए न्यूट्रॉन जो संख्या में कमी के लिए क्षतिपूर्ति से अधिक "खो" नहीं जाते हैं।
इसलिए, यदि विखंडनीय पदार्थ की एक गेंद एक मॉडरेटर से घिरी हुई है, तो कई न्यूट्रॉन मॉडरेटर को छोड़ देंगे या उसमें अवशोषित हो जाएंगे, लेकिन कुछ ऐसे भी होंगे जो गेंद ("प्रतिबिंबित") पर वापस आ जाएंगे और अपनी ऊर्जा खो देंगे, विखंडन कृत्यों का कारण बनने की अधिक संभावना है। यदि गेंद 25 मिमी की मोटाई के साथ बेरिलियम की एक परत से घिरी हुई है, तो 20 किलो U235 को बचाया जा सकता है और फिर भी विधानसभा की महत्वपूर्ण स्थिति तक पहुंच सकता है। लेकिन इस तरह की बचत का भुगतान समय के साथ किया जाता है: प्रत्येक बाद की पीढ़ी के न्यूट्रॉन, विखंडन पैदा करने से पहले, पहले धीमा होना चाहिए। यह देरी प्रति यूनिट समय में उत्पादित न्यूट्रॉन की पीढ़ियों की संख्या को कम करती है, जिसका अर्थ है कि ऊर्जा रिलीज में देरी हो रही है। असेंबली में कम विखंडनीय सामग्री, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के विकास के लिए अधिक मॉडरेटर की आवश्यकता होती है, और विखंडन हमेशा कम ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन के साथ होता है। सीमित मामले में, जब केवल थर्मल न्यूट्रॉन पर महत्वपूर्णता प्राप्त की जाती है, उदाहरण के लिए, एक अच्छे मॉडरेटर में यूरेनियम लवण के घोल में - पानी, असेंबली का द्रव्यमान सैकड़ों ग्राम होता है, लेकिन समाधान बस समय-समय पर उबलता है। जारी वाष्प के बुलबुले विखंडनीय पदार्थ के औसत घनत्व को कम करते हैं, श्रृंखला प्रतिक्रिया बंद हो जाती है, और जब बुलबुले तरल छोड़ते हैं, तो विखंडन फ्लैश दोहराया जाता है (यदि पोत भरा हुआ है, तो भाप इसे तोड़ देगी - लेकिन यह एक थर्मल होगा विस्फोट, सभी विशिष्ट "परमाणु" संकेतों से रहित)।

तथ्य यह है कि एक असेंबली में विखंडन की श्रृंखला एक न्यूट्रॉन से शुरू नहीं होती है: आवश्यक माइक्रोसेकंड में, उनमें से लाखों को सुपरक्रिटिकल असेंबली में इंजेक्ट किया जाता है। पहले परमाणु आवेशों में, इसके लिए आइसोटोप स्रोतों का उपयोग किया गया था, जो प्लूटोनियम असेंबली के अंदर एक गुहा में स्थित था: पोलोनियम -210 संपीड़न के समय बेरिलियम के साथ संयुक्त और इसके अल्फा कणों के साथ न्यूट्रॉन उत्सर्जन का कारण बना। लेकिन सभी आइसोटोप स्रोत कमजोर हैं (पहले अमेरिकी उत्पाद में प्रति माइक्रोसेकंड एक मिलियन से भी कम न्यूट्रॉन उत्पन्न हुए थे), और पोलोनियम पहले से ही बहुत खराब है - केवल 138 दिनों में यह अपनी गतिविधि को आधे से कम कर देता है। इसलिए, आइसोटोप को कम खतरनाक (जब स्विच नहीं किया जाता है तो विकिरण नहीं) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि अधिक तीव्रता से विकिरण करने वाली न्यूट्रॉन ट्यूब (साइडबार देखें): कुछ माइक्रोसेकंड में सैकड़ों लाखों न्यूट्रॉन पैदा होते हैं (पल्स की अवधि का गठन ट्यूब द्वारा)। लेकिन अगर यह काम नहीं करता है या सही समय पर काम नहीं करता है, तो तथाकथित पॉप, या "ज़िल्च" होगा - एक कम-शक्ति वाला थर्मल विस्फोट।