Ядерна і термоядерна зброя

Київський національний університет імені  Тараса Шевченка

економічний факультет 
 
 

Самостійна  робота

з курсу  «БЖД»

на тему: «ядерна і термоядерна зброя» 
 
 
 
 
 

Виконав: студент 2го курсу спеціальності «Фінанси і кредит» 3-ї групи

Гоголадзе Олександр 
 
 
 
 
 
 

Київ 2008

Зміст:

1. Вступ
2. Історія створення ядерної зброї
3. Ядерна зброя
4. Термоядерна зброя
5. Нейтронна зброя
6. Бойове застосування ядерної зброї
7. Ядерний клуб
8. Висновки
9. Використана література

Вступ

Зброя, дія якої ґрунтується на використанні ядерної ( атомної ) енергії, називається ядерною або атомною зброєю.

Назва «ядерна зброя» означає, що мова йде про зброю, яка ґрунтується на використанні енергії, що виділяється при перетвореннях атомних ядер. Отже, ця назва має найзагальніше, збиране значення. Термоядерна зброя — це зброя, що ґрунтується на термоядерних реакціях, тобто на реакціях сполучення легких атомних ядер при дуже високих температурах. Воднева зброя ґрунтується на термоядерній реакції, в якій бере участь тяжкий водень — дейтерій і найтяжкий водень — тритій.

Атомною зброєю звичайно називають зброю, що містить  в основному таку атомну вибухову речовину, як уран- 233, уран- 235 або плутоній - 239. Проте зараз основним типом зброї є така, в якій при вибуху відбуваються різноманітні ядерні реакції в тому чи іншому співвідношенні.

Тому можна  вважати, що назву «ядерна зброя» можна розповсюдити на всі види зброї, у якої вибух зумовлений ядерними реакціями.

Під час Другої Світової війни постало питання  про можливість використання заздалегідь  приготовлених радіоактивних речовин  у якості наступальної зброї, тобто  питання про так звану радіологічну війну. Основна ідея цієї війни полягала в тому, що радіоактивне зараження  місцевості, промислових підприємств  і обладнання приведе до того, що їх використання стане або неможливим, або дуже небезпечним, причому таке зараження не буде супроводжуватись руйнуванням матеріальних цінностей.

Для більшої  ефективності бойові засоби, які використовують як радіоактивні речовини, повинні  випромінювати гамма-промені і  мати період напіврозпаду — декілька тижнів або місяців. Радіоактивні ізотопи  з довгим періодом напіврозпаду випромінюють промені різної інтенсивності ; для  того щоб вони могли бути ефективними, їх необхідно застосовувати у  дуже великих кількостях. Ізотопи  з коротким періодом напіврозпаду розпадаються надто швидко і тому не можуть проявляти  своєї шкідливої дії протягом довгого часу.

Навіть якби вдалося б підібрати радіоактивний  ізотоп, що має потрібні властивості  і неважку технологію виробництва, в якості бойової радіоактивної  речовини, вирішення проблеми виробництва, поводження і доставки цього ізотопу, якому властиве інтенсивне гамма-випромінювання, до мети представляло б значну трудність. Крім того, виникає проблема зберігання запасів радіоактивних речовин : внаслідок природного розпаду буде відбуватися неперервна втрата їх активності.

Становище змінилося  внаслідок розробки ядерних боєприпасів, які утворюють при вибуху велику кількість продуктів ділення. З  відкриттям ядерної зброї вибухової  дії відпала необхідність виробляти  і зберігати засоби радіологічної  війни заздалегідь, радіоактивні речовини утворюються в результаті поділу в момент ядерного вибуху.

Ядерна зброя  за своєю вражаючою дією значно перевершує звичайні види зброї. Це пояснюється  не тільки тим, що за енергією ядерний  вибух перевищує звичайний вибух  у багато тисяч і мільйонів  разів, але також і тим, що ядерній  зброї на відміну від звичайної  властивий не один, а декілька вражаючих  чинників.  
 
 
 

Історія створення ядерної  зброї 

Почнемо з Альберта Ейнштейна. У 1905 він видав свою спеціальну теорію відносності. Згідно цієї теорії, співвідношення між масою і енергією виражене рівнянням E = mc^2, яке означає, що дана маса (m) пов'язана з кількістю  енергії (E) рівною цій масі, помноженій на квадрат швидкості світла (c) дуже мала кількість речовини еквівалентна до великої кількості енергії. Наприклад, 1 кг речовини, перетвореної в енергію  був би еквівалентний енергії, випущеній, при вибуху 22 мегатонн тротилу.

У 1938 г, в результаті експериментів німецьких хіміків  Отто Хана і Фрітца Страссманна (1902-80), їм удається розбити атом урану на дві приблизно рівні частини  за допомогою бомбардування урану  нейтронами. Британський фізик Отто Роберт Фріш (1904-79), пояснив як при  діленні ядра атома виділяється  енергія.

На початку 1939 року французький фізик Жоліо-кюрі зробив вивід, що можлива ланцюгова  реакція, яка приведе до вибуху жахливої руйнівної сили і що уран може стати  джерелом енергії, як звичайна вибухова речовина. Цей висновок став поштовхом  для розробок по створенню ядерної  зброї.

Європа була напередодні Другої світової війни, і потенційне володіння такою  потужною зброєю підштовхувало мілітаристські круги на якнайшвидше його створення, але гальмом слала проблема наявності  великої кількості уранової руди для широкомасштабних досліджень. Над  створенням атомної зброї працювали  фізики Німеччини, Англії, США, Японії, розуміючи, що без достатньої кількості  уранової руди неможливо вести роботи, США у вересні 1940 року купили велику кількість необхідної руди по підставних документах в Бельгії, що і дозволило  їм вести роботи над створенням ядерної  зброї повним ходом.

Перед початком Другої світової війни Альберт Ейнштейн написав президентові США Франкліну  Рузвельту. У нім нібито говориться про спроби нацистської Німеччини  очистити Уран-235, що може привести їх до створення атомної бомби. Зараз  стало відомо, що німецькі учені  були дуже далекі від проведення ланцюгової реакції. У їх плани входило виготовлення "брудною", сильно радіоактивної бомби. Як би там не було, урядом Сполучених Штатів було прийнято рішення - у найкоротші терміни створити атомну бомбу. Цей проект увійшов історію як "Manhattan Project". Очолив його Леслі Гровс.

Наступні шість  років, з 1939 по 1945, на проект Манхеттен  було витрачено більше двох більйонів  доларів. У Oak Ridge, штат Теннесі, був побудований  величезний завод по очищенню урану. H.C. Urey і Ernest O. Lawrence (винахідник циклотрона) запропонували спосіб очищення, заснований на принципі газової дифузії з подальшим магнітним розділенням двох ізотопів. Газова центрифуга відділяла легкий Уран-235 від важчого Урана-238.

На території  Сполучених Штатів, в Лос-аламосе, в  пустинних просторах штату Нью-Мексікоа, в 1942 році був створений американський  ядерний центр. Над проектом працювала  безліч учених, головним же був Роберт Оппенгеймер. Під його керівництвом були зібрані кращі уми того часу не лише США і Англії, але практично  всієї Західної Європи. Над створенням ядерної зброї працював величезний колектив, включаючи 12 лауреатів Нобелівської премії. Робота в Лос-аламосе, де знаходилася  лабораторія, не припинялася ні на хвилину. У Європі тим часом йшла Друга  світова війна, і Німеччина проводила  масові бомбардування міст Англії, що піддавало небезпеки англійський  атомний проект “Tub Alloys”, і Англія добровільно передала США свої розробки і ведучих учених проекту, що дозволило  США зайняти провідне положення  в розвитку ядерної фізики (створення  ядерної зброї).

16 липня 1945 року, в 5:29:45 за місцевим часом, яскравий  спалах осяяв піднебіння над  плато в горах Джемеза на  півночі від Нью-мехико. Характерна  хмара радіоактивного пилу, що  нагадує гриб, піднялася на 30 тисяч  футів. Все що залишилося на  місці вибуху - фрагменти зеленого  радіоактивного скла, на яке перетворився  пісок. Так належало початок  атомній ері.

 До осені 1944 роки, коли роботи із створення атомною бомб личили до завершення, в США був створений 509-й авіаполк “фортець, що літають” Б-29, командиром якого був призначений дослідний льотчик полковник Тіббетс. Полк приступив до регулярних тривалих тренувальних польотів над океаном на висотах 10-13 тисяч метрів. До літа 1945 років американцям удалося зібрати дві атомні бомби, що отримали назви "Маля" і "Товстун". Перша бомба важила 2722 кг і була споряджена збагаченим Ураном-235. "Товстун" із зарядом з Плутонія-239 потужністю більше 20 кт мала масу 3175 кг.

Президент США  Г. Трумен став першим політичним керівником, хто прийняв рішення на вживання ядерних бомб. З військової точки  зору необхідності таких бомбардувань густонаселених японських міст не було. Але політичні мотиви в цей  період переважали над військовими. 10 травня 1945 року в “Пентагоні”  зібрався комітет з вибору цілей  для завдання перших ядерних ударів. Для переможного завершення Другої світової війни необхідно було розгромити Японію – союзника гітлерівської  Німеччини. Початок бойових дій призначений на 10 серпня 1945 року. США хотіли продемонструвати всьому світу, якою потужною зброєю вони володіють (для залякування), тому першими цілями для ядерних ударів були вибрані японські міста (Хіросіма, Нагасакі, Кокура, Ніїгата), які не повинні були піддаватися звичайного бомбардування з повітря американськими ВПС.

 Вранці 6 серпня 1945 р. над Хіросімою було ясне, безхмарне піднебіння. Як і раніше, наближення зі сходу два американських літака (один з них називався Енола Гей) на висоті 10-13 км. не викликало тривоги (оскільки щодня вони показувалися в піднебінні Хіросіми). Один з літаків спікірував і щось скинув, а потім обоє літака обернули і відлетіли. Скинутий предмет на парашуті повільно спускався і раптом на висоті 600 м над землею вибухнув. Це була бомба "Маля". 9 серпня ще одна бомба була скинута над містом Нагасакі.

 Загальні людські втрати і масштаби руйнувань від цих бомбардувань характеризуються наступними цифрами: миттєво загинуло від теплового випромінювання (температура близько 5000 градусів С) і ударної хвилі - 300 тисяч чоловік, ще 200 тисяч отримали поранення, опіки, опромінилися. На площі 12 кв. км. були повністю зруйновані всі будови. Лише у одній Хіросімі з 90 тисяч будов було знищено 62 тисячі. Ці бомбардування потрясли весь світ. Вважається, що ця подія поклала початок гонці ядерних озброєнь і протистоянню двох політичних систем того часу на новому якісному рівні.

З середини 1945 року і по 1953 рік американське військово-політичне  керівництво в питаннях будівництва  стратегічних ядерних сил (СЯС) виходило з того, що США монопольно володіють  ядерною зброєю і можуть досягти  світового панування шляхом ліквідації СРСР в ході ядерної війни. Підготовка до такої війни почалася практично  відразу після розгрому гітлерівської  Німеччини. Про це свідчить директива  Об'єднаного комітету військового планерування ? 432/д від 14 грудня 1945 року, де ставилося  завдання на підготовку атомного бомбардування 20 радянських міст - основних політичних і промислових центрів Радянського  Союзу (Москва, Ленінград, Горький, Куйбишев, Свердловськ, Новосибірськ, Омськ, Саратов, Казань, Баку, Ташкент, Челябінськ, Нижній Тагіл, Магнітогорськ, Перм, Тбілісі, Новокузнецьк, Грозний, Іркутськ, Ярославль). При цьому планувалося використовувати весь готівковий на той час запас атомних бомб (196 штук), носіями яких були модернізовані бомбардувальники В-29. Визначався і спосіб їх вживання - раптовий атомний "перший удар", який повинен поставити радянське керівництво перед фактом безперспективності подальшого опору.

До середини 1948 років в Комітеті начальників  штабів був складений план ядерної  війни з СРСР, що отримав кодову назву "Чаріотір". Він передбачав, що війна повинна початися "з  концентрованих нальотів з використанням  атомних бомб проти урядових, політичних і адміністративних центрів, промислових  міст і вибраних підприємств нафтоочисної промисловості з баз в західній півкулі і Англії". Лише за перших 30 днів намічалося скинути 133 ядерних бомб на 70 радянських міст.

Серед Лос-аламовських  учених над створенням атомної бомби  працював німецький комуніст Клаус  Фукс. Завдяки ньому СРСР всього через 4 роки після американців став ядерною державою. Він протягом 1945 -1947 років чотири рази передавав  зведення по практичних і теоретичних  питаннях створення атомної і  водневих бомб, чим прискорив їх появу в СРСР. Через 12 днів після  збірки першої атомної бомби в  Лос-аламосе СРСР отримав опис її пристрою з Вашингтона і Нью-Йорка. Перша телеграма поступила в  центр 13 червня, друга - 4 липня 1945 року. Детальна доповідь Фукса ("Чарльз") була доставлена диппоштою після  того, як він зустрівся 19 вересня  зі своїм кур'єром Гарі Голдом. Доповідь містила тридцять три сторінки тексту з описом конструкції атомної  бомби. Пізніше було отримано додаткове  повідомлення по пристрою атомної бомби.

Повідомлення про те, що американці винайшли атомний пристрій враження на І.В. Сталіна не виробило. Але наслідки бомбардувань м. Хіросіми і г а. Нагасакі потрясло його. Сталін наказав Л. Берії продумати питання про створення власної ядерної зброї. Останній хотів монополізувати керівництво цими роботами і зосередити їх в своєму відомстві. Проте, Сталін цей план не прийняв. По його наполяганню 20 серпня 1945 року був утворений спеціальний комітет з атомної енергії під керівництвом Л. Берія. Його заступником призначили наркома боєприпасів Б.Л. Ванникова. До комітету увійшли видні учені А.Ф. Іоффе, П.Л. Капіца і І.В. Курчатов.