Атомное оружие
рмоядерная энергия – основа энергетики будущего.
Первая половина 20 века завершилась крупнейшей победой науки –
техническим решением задачи использования громадных запасов энергии тяжелых
атомных ядер – урана и тория. Этого вида топлива, сжигаемого в атомных
котлах, не так уж много в земной коре. Если всю энергетику земного шара
перевести на него, то при современных темпах роста потребления энергии
урана и тория хватит лишь на 100 – 200 лет. За этот же срок исчерпаются
запасы угля и нефти.
Вторая половина 20 века будет веком термоядерной энергии. В
термоядерных реакциях происходит выделение энергии в процессе превращения
водорода в гелий. Быстро протекающие термоядерные реакции осуществляются,
как говорилось выше, в водородных бомбах. Сейчас перед наукой стоит задача
осуществления термоядерной реакции не в виде взрыва, а в форме
управляемого, спокойно протекающего процесса. Решение этой задачи даст
возможность использовать громадные запасы водорода на Земле в качестве
ядерного топлива.
В термоядерных реакторах, безусловно, будет использоваться не
обычный, а тяжелый водород. В результате использования водорода с атомным
весом, отличным от наиболее часто встречающегося в природе, удастся
получить ситуацию, при которой литр обычной воды по энергии окажется
равноценен примерно 400 литрам нефти. Элементарные расчеты показывают, что
дейтерия (разновидность водорода, которая будет использоваться в подобных
реакциях) хватит на земле на сотни лет при самом бурном развитии
энергетики, в результате чего проблема заботы о топливе отпадет практически
навсегда.
3. Атомное оружие.
Атомное оружие – самое мощное оружие на сегодняшний день, находящееся
на вооружении пяти стран-сверхдежав: России, США, Великобритании, Франции и
Китая. Существует также ряд государств, которые ведут более-менее успешные
разработки атомного оружия, однако их исследования или не закончены, или
эти страны не обладают необходимыми средствами доставки оружия к цели, что
делает его бессмысленным. Индия, Пакистан, Северная Корея, Ирак, Иран имеют
разработки ядерного оружия на разных уровнях, ФРГ, Израиль, ЮАР и Япония
теоретически обладают необходимыми мощностями для создания ядерного оружия
в сравнительно короткие сроки.
Трудно переоценить роль ядерного оружия. С одной стороны, это мощное
средство устрашения, с другой – самый эффективный инструмент укрепления
мира и предотвращения военного конфликтами между державами, которые
обладают этим оружием. С момента первого применения атомной бомбы в
Хиросиме прошло 52 года. Мировое сообщество близко подошло к осознанию
того, что ядерная война неминуемо приведет к глобальной экологической
катастрофе, которая сделает дальнейшее существование человечества
невозможным. В течение многих лет создавались правовые механизмы,
призванные разрядить напряженность и ослабить противостояние между ядерными
державами. Так например, было подписано множество договоров о сокращении
ядерного потенциала держав, была подписана Конвенция о Нераспространении
Ядерного Оружия, по которой страны-обладателя обязались не передавать
технологии производства этого оружия другим странам, а страны, не имеющие
ядерного оружия, обязались не предпринимать шагов для его разработки;
наконец, совсем недавно сверхдержавы договорились о полном запрещении
ядерных испытаний. Очевидно, что ядерное оружие является важнейшим
инструментом, который стал регулирующим символом целой эпохи в истории
международных отношений и в истории человечества.
3.1. Современные атомные бомбы и снаряды.
В зависимости от мощности атомного заряда атомные бомбы, снаряды делят
на калибры: малый, средний и крупный. Чтобы получить энергию, равную
энергии взрыва атомной бомбы малого калибра, нужно взорвать несколько тысяч
тонн тротила. Тротиловый эквивалент атомной бомбы среднего калибра
составляет десятки тысяч, а бомбы крупного калибра – сотни тысяч тонн
тротила. Еще большей мощностью может обладать термоядерное (водородное)
оружие, его тротиловый эквивалент может достигать миллионов и даже десятков
миллионов тонн.
Атомные бомбы, тротиловый эквивалент которых равен 1- 50 тыс. т,
относят к классу тактических атомных бомб и предназначают для решения
оперативно-тактических задач. К тактическому оружию относят также
артиллерийские снаряды с атомным зарядом мощность 10 – 15 тыс. т. и атомные
заряды (мощностью около 5 – 20 тыс. т) для зенитных управляемых снарядов и
снарядов, используемых для вооружения истребителей. Атомные и водородные
бомбы мощностью свыше 50 тыс. т относят к классу стратегического оружия.
Нужно отметить, что подобная классификация атомного оружия
является лишь условной, поскольку в действительности последствие применения
тактического атомного оружия могут быть не меньшими, чем те, которые
испытало на себе население Хиросимы и Нагасаки, а даже большими.
Сейчас очевидно, что взрыв только одной водородной бомбы
способен вызвать такие тяжелые последствия на огромных территориях, каких
не несли с собой десятки тысяч снарядов и бомб, применявшихся в прошлых
мировых войнах. А нескольких водородных бомб вполне достаточно, чтобы
превратить в зону пустыни огромные территории.
Ядерное оружие подразделяется на 2 основных типа: атомное и
водородное (термоядерное). В атомном оружии выделение энергии происходит за
счет реакции деления ядер атомов тяжелых элементов урана или плутония. В
водородном оружии энергия выделяется в результате образования (или синтеза)
ядер атомов гелия из атомов водорода. Виды термоядерного оружия будут
рассмотрены ниже.
3.2. Современное термоядерное оружие.
Современное термоядерное оружие относится к стратегическому оружию,
которое может применяться авиацией для разрушения в тылу противника
важнейших промышленных, военных объектов, крупных городов как
цивилизационных центров. Наиболее известным типом термоядерного оружия
являются термоядерные (водородные) бомбы, которые могут доставляться к цели
самолетами. Термоядерными зарядами могут начиняться также боевые части
ракет различного назначения, в том числе межконтинентальных баллистических
ракет. Впервые подобная ракета была испытана в СССР еще в 1957 году, в
настоящее время на вооружения Ракетных Войск Стратегического Назначения
состоят ракеты нескольких типов, базирующиеся на мобильных пусковых
установках, в шахтных пусковых установках, на подводных лодках.
В основе действия термоядерного оружия лежит использование
термоядерной реакции с водородом или его соединениями. В этих реакциях,
протекающих при сверхвысоких температурах и давлении, энергия выделяется за
счет образования ядер гелия из ядер водорода, или из ядер водорода и лития.
Для образования гелия используется, в основном, тяжелый водород – дейтерий,
ядра которого имеют необычную структуру – один протон и один нейтрон. При
нагревании дейтерия до температур в несколько десятков миллионов градусов
его атому теряют свои электронные оболочки при первых же столкновениях с
другими атомами. В результате этого среда оказывается состоящей лишь из
протонов и движущихся независимо от них электронов. Скорость теплового
движения частиц достигает таких величин, что ядра дейтерия могут сближаться
и благодаря действию мощных ядерных сил соединяться друг с другом, образуя
ядра гелия. Результатом этого процесса и становится выделения энергии.
Принципиальная схема водородной бомбы такова. Дейтерий и тритий
в жидком состоянии помещаются в резервуар с теплонепроницаемой оболочкой,
которая служит для длительного сохранения дейтерия и трития в сильно
охлажденном состоянии (для поддержания из жидкостного агрегатного
состояния). Теплонепроницаемая оболочка может содержать 3 слоя, состоящих
из твердого сплава, твердой углекислоты и жидкого азота. Вблизи резервуара
с изотопами водорода помещается атомный заряд. При подрыве атомного заряда
изотопы водорода нагреваются до высоких температур, создаются условия для
протекания термоядерной реакции и взрыва водородной бомбы. Однако, в
процессе создания водородных бомб было установлено, что непрактично
использовать изотопы водорода, так как в таком случае бомба приобретает
слишком большой вес (более 60 т.), из-за чего нельзя было и думать об
использовании таких зарядов на стратегических бомбардировщиках, а уж тем
более в баллистических ракетах любой дальности. Второй проблемой, с которой
столкнулись разработчики водородной бомбы была радиоактивность трития,
которая делала невозможным его длительное хранение.
В ходе исследования 2 вышеуказанные проблемы были решены. Жидкие
изотопы водорода были заменены твердым химическим соединением дейтерия с
литием-6. Это позволило значительно уменьшить размеры и вес водородной
бомбы. Кроме того, гидрид лития был использован вместо трития, что
позволило размещать термоядерные заряды на истребителях бомбардировщиках и
баллистических ракетах.
Создание водородной бомбы не стало концом развития термоядерного
оружия, появлялись все новые и новые его образцы, была создана водородно-
урановая бомба, а также некоторые ее разновидности – сверхмощные и,
наоборот, малокалиберные бомбы. Последним этапом совершенствования
тер
| |  скачать работу |
Атомное оружие |
