Ядерна бомба

По-друге, масив урану повинен бути достатньо великим, оскільки далеко не завжди нейтрони входили в перший же атом урану, до якого наближалися. Хаотично рухаючись, вони безладно стикалися з атомами урану і лише в деяких випадках дійсно входили в ядро, викликаючи виділення нових нейтронів. Нарешті, вони могли просто пройти крізь уран, так і не здійснивши жодного корисної дії.

У міру збільшення маси урану все більше нейтронів викликали ділення ядер, відповідно створювалося все більше і більше нейтронів і виникала ланцюгова реакція. Її швидкість зростала, і при досягненні деякої критичної маси ланцюгова реакція ставала самопідтримується-ся і набувала характеру вибуху.

З'ясувалося також, що для початку процесу зовсім не потрібно було направляти в уран потік нейтронів. У 1941 році російський фізик Георгій Миколайович Флеров (1913 - 1997) виявив, що всередині шматка урану постійно відбувається спонтанне ділення під дією вільних нейтронів. Час від часу довільно що коливаються ядра розбиваються, також виділяючи нейтрони.

У грамі урану «стихійне розподіл» відбувається в середньому кожні дві хвилини. Отже, необхідно зібрати достатню кількість урану, щоб воно досягло небезпечної критичної маси і вибухнуло в лічені секунди, оскільки почали ділитися перші ядра викличуть ланцюгову реакцію.

Однак проведені підрахунки показали, що для досягнення критичної величини потрібна величезна кількість урану. Разом з тим з'ясувалося, що майже 99,3% природного урану складає уран-238, в якому ділення не відбувається. Датський фізик Нільс Бор теоретично довів, що існує ізотоп уран-235 (що становить 0,7% його маси), який тільки і здатний до поділу.

У ході експериментів його припущення підтвердилося. Дійсно, виявилося, що ядра урану-238 поглинають повільні нейтрони без поділу і випускають бета-частинки, в результаті чого утворюються ізотопи нептуния і плутонію. На відміну від нього уран-238 розщеплювався під впливом нейтронів, внаслідок чого і виникала ланцюгова реакція.

При збільшенні вмісту урану-235 і зменшенні маси урану-238 ланцюгова реакція починається легше і критична маса може бути досить незначною. Отже, було зроблено численні зусилля, щоб отримати збагачений уран, тобто розділити два ізотопу і підвищити концентрацію урану-235.

Звичайно, вчені не хотіли, щоб під час експериментів, пов'язаних з ядерною реакцією, процес вирвався з-під контролю, і стався небезпечний вибух. Перш ніж сконструювати бомбу, треба було ретельно вивчити механізм дії ланцюгової реакції. Чи можна було так провести ядерну реакцію, щоб керувати кількістю виділеної енергії? Це дозволило б застосувати її не лише у військових, але і в мирних цілях.

Маючи намір з'ясувати це, зібрали певну кількість урану, достатню для початку ланцюгової реакції. Для управління її інтенсивністю використовували стрижні з речовини, яка легко поглинало нейтрони і тим самим уповільнювало ланцюгову реакцію.

Потім виявилося, що утворюються в результаті такої реакції нейтрони мають занадто високою енергією і надзвичайно активні. Вони занадто швидко розліталися в сторони, не встигаючи зіткнутися з атомами урану. Щоб викликати ланцюгову реакцію, яку можна було вивчати, було потрібно зменшити їх енергію, відповідно уповільнивши швидкість руху. Кращим засобом була взаємодія з якими-небудь невеликими ядрами, що не поглинали б нейтрони, а тільки відбирали у них деяку енергію при зіткненні. Кращими «сповільнювачами» виявилися ядра водню-2, берилію-9 або вуглецю-12. Коли отримує в ході поділу нейтрони вповільнювалися, їх потік збільшувався, що призводило до додаткового скорочення критичної маси, необхідної для протікання реакції.

На кінець 1942 року вчені, нарешті, наблизилися до завершальної стадії проекту. Реактор складався з набору графітових блоків, що перемежовувалися блоками металевого урану і окису урану (тоді ще не отримали збагачений уран), достатнього, щоб досягти критичної величини. Усередині графітових шарів помістили кадмієві стрижні для поглинання нейтронів. Ця знаменна подія відбулася під трибунами футбольного стадіону в Чиказькому університеті за участю Енріко Фермі (прибулого в США в 1938 році), відповідального за захід.

Спочатку вийшла величезну структуру назвали «атомної купою», тому що блоки графіту були скріплені разом.

Лише через деякий час було прийнято називати подібний пристрій «ядерним реактором».

2 грудня 1942 на підставі підрахунків стало ясно, що ядерний реактор виявився достатньої величини і у ньому маса урану досягла критичного стану. Від початку ланцюгової реакції відокремлювали тільки стрижні з кадмію, які були введені всередину графіту і поглинали виділялися нейтрони.

Під час експерименту один за іншим стрижні кадмію стали видаляти, висуваючи назовні. Кількість атомів урану, зазнавало поділів, зростало з кожною секундою, і, нарешті, в 3 години 45 хвилин розподіл урану стало мимовільним. Воно тривало саме по собі, а вчені були готові миттєво повернути кадмієві стрижні на місце, якби швидкість реакції стала зростати, але в цьому не було ніякої потреби, хоча розрахунки показали, що не все йде саме так.

Артур Комптон (1892 - 1962) відразу зателефонував в Білий дім і передав повідомлення про успіх помічникові президента Джеймсу конент. Оскільки розмова велася за звичайною лінії, Комптон використав езопову мову. Він сказав: «Італійський льотчик приземлився в Новому Світі». Конент відповів: «Як поставилися до цієї події місцеві жителі?» І почув у відповідь: «Дуже дружелюбно».

Саме в цей день настав історичний момент, коли світ вступив в «ядерний вік». Вперше людина сконструював пристосування, за допомогою якого була отримана ядерна енергія, набагато перевершувала всі витрати. Людство вхопилося за можливість використовувати ядерну енергію і тепер збиралося її застосовувати. Якби Резерфорду вдалося прожити ще шість років, він зміг би побачити, що помилився в прогнозах, коли заявляв про те, що ця подія ніколи не трапиться. Проте людство ще довго не знало про те, що відбувається в Чикаго, і фізики продовжували працювати над створенням атомної бомби.

Вдало завершилися експерименти з отримання збагаченого урану. Його застосування дозволило настільки істотно знизити критичну масу, що стало реальністю створення невеликої за величиною атомної бомби, яку можна було розмістити в літаку і направити на певну мету.

Її пристрій не відрізнялося складністю. Припустимо, були два шматки збагаченого урану, кожен з яких був менше критичної величини, але при їх об'єднанні кількість урану перевищувало її.

Припустимо також, що за допомогою спеціального вибухового пристрою в певний момент можна миттєво зі Ланцюгова реакція поділу урану: нейтрон вдаряє ядро атома урану, викликавши його поділ на дві частини і утворення теплової енергії. Нейтрони, звільнені з розчепити ядер, продовжують процес розподілу

Єдиний шматки збагаченого урану воєдино. Відбудеться миттєвий вибух руйнівної сили. У іншому пристрої збагачений уран розташували у вигляді декількох невеликих шматків, в кожному з яких не могла початися ланцюгова реакція. Відповідним чином підготовлений вибух спресовувати уран в щільну кулю. Тоді нейтронне поглинання виявлялося більш продуктивним, і відбувався вибух.

Перше такий пристрій було побудовано на полігоні поблизу селища Аламогордо (штат Нью-Мексико) і розміщено на невеликий вежі. 16 липня 1945 фізики, що знаходилися на безпечній відстані, привели в дію механізм, що викликав ядерний вибух. Пристрій спрацював чудово, причому вибух виявився надзвичайною руйнівної сили.

До того часу нацистська Німеччина була повалена, але військові дії в Японії тривали. Саме там використовували ще дві атомні бомби. Після попередження одну бомбу потужністю 21 кілотонн підірвали над японським містом Хіросіма 6 серпня 1945, а іншу - над Нагасакі через два дні. Руйнування після вибухів були такими значними, що їх наслідки позначаються досі.

Саме після вибуху над Хіросімою світ дізнався, що настав ядерне століття і су-простує таке страхітливе зброю, як ядерна бомба (найпоширенішим найменуванням з часом стало «атомна бомба», або «А-бомба»),

Під час війни німецькі вчені також намагалися створити атомну бомбу, але так і не змогли цього зробити. Якби їх робота увінчалася успіхом, то, цілком можливо, Німеччина не потерпіла б поразки у війні.

З початку 1940-х років над цією проблемою працювали і радянські вчені під керівництвом Ігоря Васильовича Курчатова (1903-1960). Складнощі військового часу, великі руйнування завадили радянським ученим так само швидко просунутися у вирішенні завдань, пов'язаних з атомною бомбою, як це вдалося зробити американським дослідникам. У 1949 році радянські вчені підірвали першу атомну бомбу, за ними пішли англійці (1952 рік), французи та китайці (1964 рік), і, нарешті, Індія підірвала свою бомбу в 1974 році. Проте всі ці бомби були підірвані на спеціальних полігонах в ході планових експериментів, і тільки дві визрівання над Хіросімою і Нагасакі використовувалися як реальне зброю масового знищення.

Чим більше часу проходило після вибухів у Хіросімі і Нагасакі, тим виразніше всі розуміли, що ядерні бомби можуть застосовуватися тільки як руйнуючої-рішучій зброю. Занадто велику небезпеку для всього живого представляли наслідки такого вибуху. Тому й прийняли ряд договорів, що забороняють проведення випробувань ядерної зброї на землі, під водою і в повітрі. А наприкінці XX століття провідні ядерні держави оголосили повний мораторій на проведення ядерних випробувань.

Інформація, релевантна " Ядерна бомба "

1. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 3)
   ядерної зброї в атмосфері, у космічному просторі й под водою (набув ЧИННОСТІ в тому ж году). Положення про Заборона випробувань ядерної зброї такоже утрімуються в Договорі про Антарктику 1959 р., Договорі про космос 1967 р., Договорі Тлателолко й ін. У 1990 р. СРСР и США ратіфікувалі договори 1974 р. про обмеження підземніх випробувань ядерної зброї й про підземні ядерні вибухи в мирних цілях. З
   
2. III. Політичний клерикалізм і атомпая бомба
   Атомне озброєння західнонімецького мілітаризму поставило перед клерикальними захисниками антинародної політики Аденауера і Штрауса нові ідеологічні завдання. Могутнє рух «боротьби проти атомної смерті», яким відповіла переважна більшість західнонімецького населення на підготовку атомної війни, змусило апологетів агресивної політики німецького імперіалізму взяти під
   
3. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 4)
   ядерною зброєю або з іншімі видами зброї масового знищення Договір про Заборона размещения На дні морів и океанів и в его Надрах ядерної зброї й других Видів зброї масового знищення 1971 р. (У сілі з 1972 р.) Встановивши Заборона на размещения найбільше небезпечних Видів зброї На дні морів и СВІТОВОГО океану й у его Надрах за межами 12-мільної прібережної смуги (теріторіального моря). У
   
4. Військова сила - роль зберігається
   ядерної зброї в співвідношенні сил між провідними державами, забезпеченні їх обороноздатності та безпеки. Геостратегічне положення РФ і її відносини з іншими ядерними державами (відсутність ядерних союзників), велика площа і слабкий захист території, обмеженість бюджетних ресурсів ставлять її в специфічне положення в контексті проблеми розповсюдження зброї масового знищення.
   
5. "За що боролися ...-2м
   ядерних держав неминуче надали б найсильніший вплив на військову і зовнішню політику ядерних держав другого (Англія, Франція, Китай) і третього порядку (таємних і потенційних членів ядерного клубу). Яке, представити неважко. По-перше, для керівників цих держав ядерну зброю втратило б наліт "злоякісної містики" та ірраціональності. Вперше після перших
   
6. 8.4. Вимірювання ймовірностей в ядерній фізиці
     ядерній фізиці ймовірність деякої події, такого, наприклад, як ядерна реакція, відповідно З існуючою теорією (квантовою механікою) зазвичай задається повним поперечним перерізом для цієї події. У повному перерізі розсіяння кут розсіювання випадає. Оскільки інтенсивність розсіювання залежить від кута, то необхідно розглядати диференціальне перетин, або поперечний переріз на
   
7. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 5)
     ядерної зброї, у Південно-Східній Азії, что пошірюється на территории ціх держав и Покликання перетворіті цею регіон земної Кулі в без "ядерну зону. складових частин Бангкокского договором є Протокол про Гарантії статусу без" ядерної зони, Які повінні буті надані п "ятьма ядерними державами 11 квітня 1996 р. у Каїрі БУВ Відкритий для Підписання Договір про зону, Вільної від ядерної зброї в Афріці.
   
8. (Дод.) § 91. ПЕРСПЕКТИВИ АТОМНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ
     ядерна) енергетика - отримання електричної енергії з використанням ядерних реакторів, на яких вловлюється теплова енергія радіоактивного розпаду ядерного "палива" - збагаченого урану і деяких інших радіоактивних матеріалів. Головні аргументи на користь розвитку ядерної енергетики - це порівняльна дешевизна енергії, невелика кількість відходів (у перерахунку на
   
9. 12.6. Забруднення води
     ядерних вибухів. При цьому утворювалися великі порожнини, стінки яких оплавлятися і виявлялися покритими досить міцною кіркою завтовшки не менше 10 см. Для виключення радіоактивного забруднення навколишнього середовища свердловина, після того як в неї опущений ядерний заряд, зашпаровується цементної пробкою товщиною в кілька сотень метрів. Через кілька місяців після вибуху, коли розпадуться
   
10. 92. Відповідальність за шкоду, заподіяну Джерелом підвіщеної небезпеки.
      ядерно шкоду регулюють ЗУ "Про Цивільну відповідальність за ядерну шкоду та ее фінансове забезпечення", "Про Використання ядерної ЕНЕРГІЇ та радіаційну безпеку" и Віденська конвенція про Цивільну відповідальність за ядерну шкоду. Особлівість правил про відшкодування ядерної Шкоди Полягає в тому, что для ВИНИКНЕННЯ деліктної відповідальності Необхідна наявність Тільки трьох підстав: - ядерної
    
11. Геополітичні погляди Галлуа.
      ядерній зброї, професор і автор низки монографій з міжнародних відносин і геополітиці. Він вважає, що сучасна фаза геополітичної еволюції світу характеризується провідною роллю в ній ракетно-ядерної зброї. Володіння ним як би вирівнює сили ядерних держав незалежно від їх географічного положення, чисельності населення і традиційних фізико-географічних умов території.
    
12. Ядерний спін
      ядерний спін ». У 1924 році австрійський фізик Вольфганг Паулі висунув гіпотезу, що вільні протони й електрони поводяться так, буд то вони обертаються навколо своєї осі. Це обертання (назване спіном) могло відбуватися в будь-якому напрямку (зі сходу на захід або з заходу на схід). Квантова теорія показує, що кожна частка має кутовим моментом спина. Протон і електрон мали спін '/ 2.
    
13. 2.2.4. Бихевиористская геополітика
      ядерно-космічну еру зростають мультиполярними і взаємозалежність світової економіки і політики. Негнучкість геостратегічних доктрин типу «ядерного стримування» стосовно нових регіональних проблем в цих умовах стає явною. Усложнившаяся «геометрія» сил у світовій політиці часто представляється «лібералами» у вигляді чотирикутника і описується по двох діагоналях: