Albert Einsteins upptäckt av ämnens förmåga att frigöra stora mängder energi på atomnivå markerade början på kärnfysiken. På 1930-talet simulerade forskare en luftburen kärnvapenexplosion i laboratoriet, men erfarenheten hotade det fredliga livet på jorden.
Driftsprincip
För en kärnvapenexplosion i luften måste du skapa vissa förhållanden som framkallar en detonation. Vanligtvis används TNT eller RDX som detonatorer, under påverkan av vilka ett radioaktivt ämne (vanligtvis uran eller plutonium) komprimeras till en kritisk massa inom 10 sekunder, och sedan sker en kraftfull frigöring av energi. Om bomben är termonukleär, sker processen för omvandling av lätta element till tyngre i den. Den energi som frigörs i det här fallet bär med sig en ännu kraftigare explosion.
En kärnreaktor kan också användas för fredliga syften, eftersom fission kan kontrolleras. För detta används enheter som absorberar neutroner. De processer som sker i en sådan installation är alltid i jämvikt. Ävenom det finns några mindre ändringar i parametrarna, släcker systemet dem i tid och återgår till driftläge. I nödsituationer återställs elementen automatiskt för att stoppa kedjereaktionen.
Första erfarenhet
Upptäckt av Einstein och vidare studerat av kärnfysiker, frigörandet av energi intresserade inte bara vetenskapsmän utan också militären. Möjligheten att skaffa nya vapen som kunde skapa kraftiga explosioner från en liten mängd material ledde till experiment med radioaktiva grundämnen.
Fysiskt bevisades möjligheten av en explosion med en betydande skadlig effekt av den franska vetenskapsmannen Joliot-Curie. Han upptäckte en kedjereaktion, som blev en kraftfull energikälla. Vidare planerade han att utföra experiment med deuteriumoxid, men under andra världskrigets förhållanden var det omöjligt att göra i Frankrike, så i framtiden började brittiska forskare utveckla atomvapen.
Den första sprängladdningsanordningen testades sommaren 1945 i Amerika. Med dagens mått mätt hade bomben liten kraft, men på den tiden överträffade den resulterande effekten alla förväntningar. Kraften från explosionen och påverkan på det omgivande området var enorm.
Resultat
Tester utfördes för att fastställa egenskaperna hos en luft-kärnvapenexplosion. De närvarande beskrev sedan vad de såg. De observerade en ljus lysande prick på ett avstånd av flera hundra kilometer. Sedan förvandlades det till en enorm boll, ett mycket högt ljud hördes, och i kilometerchockvåg rullade över. Ballongen exploderade och lämnade efter sig ett tolv kilometer långt moln i form av en svamp. En krater låg kvar på platsen för explosionen, som sträckte sig tiotals meter i djup och bredd. Marken runt honom i flera hundra meter förvandlades till livlös, gropig jord.
Lufttemperaturen under kärnvapenexplosionen ökade avsevärt, och själva atmosfären verkade bli tätare. Detta kändes även av ögonvittnen som befann sig långt från epicentret i skyddsrummet. Omfattningen av vad de såg var fantastisk, eftersom ingen föreställde sig vilken makt de skulle möta. Man drog slutsatsen att testerna var framgångsrika.
De skadliga faktorerna för en kärnvapenexplosion i luften
Militären insåg omedelbart att ett nytt vapen kunde avgöra utgången av alla krig. Men vid den tiden tänkte ingen på effekterna av de skadliga faktorerna av en kärnvapenexplosion. Forskare uppmärksammade bara de mest uppenbara av dem:
- chockvåg;
- ljusutsläpp.
Vid den tiden visste ingen om radioaktiv förorening och joniserande strålning, även om det senare var inträngande strålning som visade sig vara farligast. Så om förödelse och förstörelse lokaliserades på ett avstånd av flera hundra meter från epicentrum av en kärnkraftsexplosion i luften, sträckte sig området för spridning av strålningsförfallsprodukter i hundratals kilometer. En person fick den första exponeringen, som sedan förvärrades av strålning i närliggande områden.
Det visste forskarna ännu inte om under påverkanLuftchockvågen från en kärnvapenexplosion genererar en elektromagnetisk puls som kan inaktivera all elektronik på ett avstånd av hundratals kilometer. Således kunde de första testarna inte ens föreställa sig hur kraftfullt vapnet skapades och hur katastrofala konsekvenserna av dess användning kunde bli.
Typer av explosioner
Kärnvapenexplosioner i luften utförs i höjd med troposfären, det vill säga inom 10 km över jordens yta. Men förutom dem finns det andra typer, till exempel:
- Terrestrest eller ovan vatten som leds på jordens eller vattnets yta. Ett eldklot som expanderar från en blixt, medan det ser ut som om solen går upp bakom horisonten.
- Hög höjd, genomförd i atmosfären. Samtidigt har den självlysande blixten en mycket stor storlek, den hänger i luften och berör inte jorden eller vattenytorna.
- Underjordisk eller under vatten förekommer i tjockleken av jordskorpan eller på djupet. Vanligtvis finns det ingen blixt.
- Space. Dessa förekommer hundratals kilometer från jordklotet, utanför det cirkumplanetära rymden och åtföljs av ett moln av lysande molekyler.
Olika typer skiljer sig inte bara i blixt, utan även i andra yttre egenskaper, såväl som skadliga faktorer, intensiteten av explosionen, dess resultat och konsekvenser.
Markprovning
De första bomberna testades direkt på jordens yta. Det är dessa typer av explosioner som åtföljs av ett distinkt svampmolnluft och en krater som sträcker sig flera tiotals eller till och med hundratals meter i jorden. En markexplosion ser mest skrämmande ut, eftersom ett moln som svävar lågt ovanför marken inte bara drar till sig damm, utan också en betydande del av jorden, vilket gör den nästan svart. Jordpartiklar blandas med kemiska grundämnen och faller sedan till marken, vilket gör området radioaktivt förorenat och helt obeboeligt. För militära ändamål kan detta användas för att förstöra kraftfulla byggnader eller föremål, infektera stora territorier. Den destruktiva effekten är den mest kraftfulla.
Ytexplosioner
Tester utförs även ovanför vattenytan. I det här fallet kommer molnet att bestå av vattendamm, vilket minskar intensiteten av ljusstrålning, men bär radioaktiva partiklar över stora avstånd, som ett resultat av vilket de kan falla ut tillsammans med nederbörd tusen kilometer från testplatsen.
För militära ändamål kan detta användas för att förstöra marinbaser, hamnar och fartyg, eller för att förorena vatten och kuster.
Luftexplosioner
Denna art kan produceras på stort avstånd från marken (i vilket fall kallas den hög) eller på litet avstånd (lågt). Ju högre explosionen är, desto mindre likheter har det stigande molnet med formen av en svamp, eftersom dammpelaren från marken inte når den.
Blixt i den här formen är mycket ljus, så den kan ses hundratals kilometer från epicentrum. En eldklot exploderar från den med en temperatur uppmätt imiljoner grader Celsius, stiger upp och sänder ut kraftfull ljusstrålning. Allt detta ackompanjeras av ett högt ljud, som vagt påminner om åska.
När bollen svalnar förvandlas den till ett moln, vilket skapar en luftström som plockar upp damm från ytan. Den resulterande pelaren kan nå molnet om det inte är särskilt högt över marken. När molnet börjar skingras försvagas luftflödet.
Som ett resultat av en sådan explosion kan föremål i luften, strukturer och människor i dess närhet träffas.
Combat use
Hiroshima och Nagasaki är de enda städerna mot vilka kärnvapen användes. Tragedin som inträffade där var oöverträffad.
Invånare upplevde effekten av en luftburen kärnvapenexplosion som initierades på kort avstånd från jordens yta och klassades som låg. Samtidigt förstördes infrastrukturen helt, cirka 200 tusen människor dog. Två tredjedelar av dem dog omedelbart. De som befann sig i epicentret sönderföll till molekyler från de monstruösa temperaturerna. Ljusemission från dem lämnade skuggor på väggarna.
Människor som befann sig längre bort från epicentret dog av stötvågen och gammastrålningen från en kärnvapenexplosion. Några av de överlevande fick en dödlig dos av strålning, men läkarna visste ännu inte om strålsjuka, så ingen förstod varför, efter imaginära tecken på tillfrisknande, patienternas tillstånd försämrades. Läkare övervägde detdysenteri, men inom 3-8 veckor dog patienter som utvecklade svåra kräkningar. Den märkliga sjukdomen hos de överlevande från atombombningarna av Hiroshima och Nagasaki var drivkraften för starten av forskning inom kärnmedicin.
Explosioner på hög höjd
Efter bombningen av japanska städer användes inte kärnvapen för stridsändamål, men forskningen om deras kapacitet fortsatte på olika platser. Atmosfäriska övningar gjorde det möjligt att förstå vad som händer när en explosion inträffar på höjden. Det visade sig att när centrum ligger 10 km från jordens yta uppstår en relativt liten våg av en kärnvapenexplosion, men samtidigt ökar ljuset och strålningen. Ju högre explosionen gjordes, desto starkare ökar joniseringen, vilket åtföljs av fel på radioutrustning.
Från ytan ser det hela ut som en stor ljus blixt, följt av ett moln av förångande molekyler av väte, kol och kväve. Luftflödet når inte marken, så det finns ingen dammpelare. Dessutom finns det praktiskt taget ingen kontaminering av territoriet, eftersom luftmassor rör sig svagt på hög höjd, så syftet med en sådan kärnvapenexplosion kan vara att förstöra flygplan, missiler eller satelliter.
Underjordiska tester
Nyligen har det funnits ett avtal mellan länder som reglerar kärnvapenprov och kräver att de endast ska utföras under jord, vilket minimerar föroreningar och obeboeliga områden som bildas runt testplatserna.
Underjordiska tester anses vara de minst farliga sedan åtgärdenalla skadliga faktorer står för rasen. Samtidigt är det omöjligt att se lysande blixtar eller ett svampmoln, bara en kolonn av damm finns kvar från den. Men chockvågen leder till en jordbävning och kollaps av marken. Vanligtvis används det för fredliga syften, för att lösa nationella ekonomiska problem. På så sätt kan du till exempel förstöra bergskedjor eller bilda konstgjorda reservoarer.
Undervattenstestning
Explosioner under vatten har allvarligare konsekvenser. Först dyker en spraypelare upp som stiger till ett moln av radioaktiv dimma. Samtidigt bildas meterlånga vågor på vattenytan som förstör fartyg och undervattensstrukturer. Sedan är de angränsande territorierna förorenade på grund av ett spridande moln som häller radioaktivt regn.
Skyddsåtgärder
En kärnvapenexplosion dödar allt i dess väg och förstör alla materiella föremål. Människor som fångas i dess epicentrum har inget sätt att fly, de brinner omedelbart till grunden. Bombskyddet är helt värdelöst, eftersom det kommer att förstöras omedelbart.
Endast de som är tillräckligt långt borta från explosionen kan fly. På ett avstånd av mer än 1-3 km från epicentret är det möjligt att undvika stötvågens inverkan, men för detta är det nödvändigt att snabbt hitta ett pålitligt skydd så snart en ljus blixt inträffar. En person har från 2 till 8 sekunder på sig att göra detta, beroende på avståndet. I skyddsrummet kommer ingen direktträff av gammastrålning att inträffa, men det är fortfarande mycket stor sannolikhet för radioaktiv kontaminering. Du kan minska risken för strålsjuka genom att använda personlig skyddsutrustning och undvika kontakt medalla föremål i området.
Kärnvapen är en av mänsklighetens mest fruktansvärda uppfinningar. Används för fredliga ändamål kan det vara till stor nytta, men dess militära användning är ett fruktansvärt hot mot livet på jorden. Den kedjereaktion som har startat kan inte stoppas, så det finns ett kärnvapennedrustningsavtal utformat för att skydda planeten från katastrof.
