Về các loại vũ khí hạt nhân
Vụ nổ quả bom hạt nhân đầu tiên của Liên Xô RDS-1, năm 1949. Ảnh của Wikimedia Commons
Kể từ giữa những năm bốn mươi, hạt nhân và nhiệt hạch vũ khí - hệ thống công suất đặc biệt, sử dụng các phản ứng phân rã hoặc phản ứng tổng hợp của hạt nhân nguyên tử. Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học và kỹ sư đã đề xuất một số loại vũ khí như vậy với nhiều nguyên lý hoạt động, tính năng thiết kế và khả năng khác nhau. Một số đề xuất trong số này đã thành công vượt qua giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm thực tế, khẳng định tiềm năng và được đưa vào sử dụng.
Năng lượng suy tàn
Người đầu tiên đề xuất, chứng minh về mặt lý thuyết, sản xuất và thử nghiệm vũ khí hạt nhân hoặc nguyên tử. Chính lớp này đã bao gồm các sản phẩm của Mỹ Gadget, Little Boy and Fat Man, RDS-1 của Liên Xô, v.v. Trong một thời gian, nó hình thành nền tảng của kho vũ khí hạt nhân - cho đến khi xuất hiện các hệ thống nhiệt hạch, có một số khác biệt quan trọng.
Những vũ khí như vậy sử dụng nguyên tắc của một phản ứng dây chuyền giống như tuyết lở về sự phân rã của một hạt nhân nguyên tử với việc giải phóng một lượng lớn năng lượng. Các khối uranium-235 hoặc plutonium-239 có mức độ làm giàu cao được sử dụng làm điện tích một giai đoạn trong các sản phẩm như vậy. Các nghiên cứu về các đồng vị khác đã được thực hiện, nhưng chúng không nhận được sự tiếp tục trong thực tế. Các bộ sạc có thể có các cấu hình khác nhau và được sử dụng trong các thiết bị của các mạch khác nhau.
Một phản ứng dây chuyền được bắt đầu bằng cách chuyển vật liệu phân hạch đến trạng thái tới hạn - bằng cách kết nối một số khối hoặc bằng cách nén một điện tích. Sau đó, sự phân rã của hạt nhân thành các nguyên tố nhẹ hơn bắt đầu với việc giải phóng các hạt khác nhau, bao gồm cả. neutron "phá vỡ" các hạt nhân tiếp theo, dẫn đến sự tiếp tục của phản ứng.
Vụ thử Ivy Mike - vụ nổ nhiệt hạch đầu tiên của Mỹ, năm 1952. Ảnh của Bộ Quốc phòng Mỹ
Vũ khí nguyên tử "thông thường" đáng chú ý vì hiệu quả hạn chế của chúng: chỉ có hàng chục phần trăm uranium / plutonium tham gia vào phản ứng. Ngoài ra, có một khả năng của cái gọi là. pops (fizzle) - phản ứng của một lượng không đủ của một chất với công suất không đủ. Tuy nhiên, ngay cả trong điều kiện tối ưu, điện tích hạt nhân với một giai đoạn có tiềm năng hạn chế và cho phép bạn nhận được sức mạnh không quá hàng trăm kiloton TNT.
Hiệu suất của một điện tích hạt nhân có thể được tăng lên bởi cái gọi là. khuếch đại hoặc tăng cường. Điện tích khuếch đại được phân biệt bằng sự hiện diện của một lượng nhỏ hỗn hợp đơteri-liti. Dưới tác dụng của điện tích chính trong hỗn hợp như vậy, phản ứng nhiệt hạch bắt đầu xảy ra. Trong trường hợp này, một số lượng neutron bổ sung được giải phóng, hoạt động trên vật liệu phân hạch. Tăng cường cho phép bạn tối đa hóa năng lượng đầu ra với độ phức tạp tối thiểu trong thiết kế của thiết bị.
Phản ứng tổng hợp
Năm 1952 và 1953 Hoa Kỳ và Liên Xô đã tiến hành các cuộc thử nghiệm đầu tiên về các hạt nhiệt hạch của họ. Những vũ khí như vậy đã sử dụng một kế hoạch mới có thể tăng sức mạnh của chúng lên hàng chục megaton. Vì những lý do rõ ràng, đầu đạn nhiệt hạch nhanh chóng vượt qua giai đoạn thử nghiệm và đi vào hoạt động. Trong tương lai, vũ khí nhiệt hạch đi đầu và gần như thay thế hoàn toàn các sản phẩm của thế hệ trước.
Mô hình bom AN602. Ảnh của Wikimedia Commons
Đạn nhiệt hạch có sự khác biệt đáng kể so với vũ khí hạt nhân. Nó là hai giai đoạn và hoạt động theo nguyên tắc hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên là điện tích nguyên tử "bình thường", và giai đoạn thứ hai bao gồm deuterium và lithium-6 deuteride, được sử dụng như một cái gọi là. nhiên liệu nhiệt hạch. Ngoài ra trong thiết kế của sản phẩm còn có các thiết bị và linh kiện bổ sung cho nhiều mục đích khác nhau.
Dưới ảnh hưởng của phản ứng hạt nhân ở giai đoạn đầu tiên, phản ứng tổng hợp nhiệt hạch sẽ bắt đầu trong giai đoạn thứ hai. Heli được hình thành với sự giải phóng neutron và một lượng lớn năng lượng. Tùy thuộc vào số lượng cái gọi là. nhiên liệu nhiệt hạch và các thông số khác, sức mạnh của hai phản ứng có thể đạt 20-25 Mt.
Việc sử dụng các thiết kế phức tạp hơn cho phép bạn tăng thêm sức mạnh của vụ nổ. Vì vậy, vào năm 1961, quả bom nhiệt hạch AN602 của Liên Xô rơi tự do với đương lượng ước tính là 50 triệu tấn và sức mạnh thực tế là 58 tấn đã được thử nghiệm. Đồng thời, dự án ban đầu đã có thể thu được năng lượng vượt quá 100 triệu tấn.
Trong sản phẩm AN602, một sơ đồ thiết bị ba giai đoạn đã được thực hiện. Hai giai đoạn đầu là thiết bị nhiệt hạch hai pha có công suất mỗi pha là 750 kt. Chúng được cho là bắt đầu phản ứng ở giai đoạn thứ ba, bao gồm nhiên liệu nhiệt hạch và điện tích uranium. Các phản ứng phân hủy và tổng hợp đồng thời giúp sử dụng tối đa các vật liệu sẵn có và thu được công suất tối đa. Đồng thời, vì lý do an ninh, quả bom thử nghiệm không nhận được nguyên tố uranium.
Đầu đạn W78 dành cho tên lửa của Mỹ. Ảnh của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ
Tuy nhiên, AN602 vẫn là một sản phẩm thử nghiệm. Chúng tôi đã tham gia vào loạt phim và bắt đầu phục vụ với các đầu đạn có sức công phá thấp hơn. Với chi phí giới hạn công suất hợp lý, có thể đạt được hiệu suất cần thiết với kích thước và trọng lượng chấp nhận được.
Tăng năng suất neutron
Một loạt các loại vũ khí nhiệt hạch là neutron. Khái niệm này cung cấp cho việc tạo ra một điện tích đặc biệt tạo ra một dòng neutron nhanh mạnh mẽ. Các hạt này được đặc trưng bởi sức mạnh xuyên thấu cao, đảm bảo tiêu diệt hiệu quả nhân lực và các mục tiêu khác, bao gồm cả. đằng sau các rào cản khác nhau. Ngoài ra, điện tích nơtron tạo ra hiện tượng phóng xạ cảm ứng trong các vật thể xung quanh.
Điện tích nơtron là một biến thể của thiết bị hai pha với điện tích giai đoạn hai đặc biệt làm tăng năng suất nơtron. Ngoài ra, điện tích yêu cầu một lớp vỏ không bẫy các hạt như vậy. Một thiết bị được thiết kế phù hợp sẽ giải phóng tới 75-80 phần trăm. năng lượng dưới dạng nơtron. Trong trường hợp này, các hạt nhanh bù đắp hoàn toàn cho những tổn thất do các yếu tố gây hại khác gây ra.
Tuy nhiên, vũ khí neutron gặp một số hạn chế. Do đó, trong một vụ nổ không khí, thông lượng neutron bị phân tán và hấp thụ bởi bầu khí quyển. Điều này làm giảm phạm vi tiêu diệt của nhân lực xuống 1-1,5 km, bất kể sự hiện diện của bảo vệ. Kết quả là, điện tích neutron không có lợi thế đáng kể so với vũ khí của các lớp khác.
Phần đầu của ICBM khối hiện đại W87. Ảnh của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ
Đồng thời, đầu đạn neutron đã được ứng dụng trong các dự án phòng thủ tên lửa và phòng không vũ trụ. Ở độ cao lớn, trong bầu khí quyển hiếm hoặc bên ngoài nó, neutron không bị nhiễu và có thể bay xa - va vào người và thiết bị, hoặc gây ra vụ nổ hạt nhân.
Mối đe dọa lý thuyết
Trở lại đầu những năm XNUMX, các nhà vật lý Mỹ đề xuất ý tưởng về bom coban. Khái niệm này cung cấp cho việc tạo ra một biến đổi đặc biệt của điện tích nhiệt hạch có khả năng tạo ra sự ô nhiễm bức xạ ổn định của khu vực. Chỉ cần một vài sản phẩm công suất lớn này, bất kể vị trí của chúng, có thể hủy diệt toàn bộ sự sống trên hành tinh trong thời gian ngắn. Do đó, quả bom coban còn được gọi là Thiết bị Ngày tận thế.
Một "Máy" như vậy trong thiết kế của nó lặp lại điện tích nhiệt hạch hai giai đoạn, nhưng coban-59 được thêm vào trong giai đoạn thứ hai. Khi nổ, đồng vị này nhận một nơtron và biến thành coban-60 phóng xạ với chu kỳ bán rã 5,2 năm; một số yếu tố nguy hiểm khác cũng được hình thành.
Sự nguy hiểm đặc biệt của bom coban sẽ khiến nó trở thành một biện pháp răn đe hiệu quả. Một nỗ lực tấn công chủ nhân của cô ấy có thể dẫn đến một thảm họa phóng xạ toàn diện. Tuy nhiên, những ý tưởng này không nhận được sự ủng hộ và Thiết bị Ngày tận thế vẫn chỉ là một phát triển lý thuyết độc quyền. Ngoài ra, những vũ khí như vậy đã đi vào văn hóa đại chúng một cách vững chắc.
Phóng tên lửa R-36M. Trên tàu tên lửa có thể có từ 10 đầu đạn cỡ 10 Mt đến một trong số 20 Mt. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga
Trong những năm chín mươi, cũng ở Hoa Kỳ, cái gọi là. bom hafnium. Người ta lập luận rằng đồng phân hafnium-178m2 dưới tác động bên ngoài có thể bắt đầu phân rã khi giải phóng bức xạ gamma. Theo tính toán, một phản ứng như vậy có thể thu được năng lượng lớn hơn 100 nghìn lần so với lượng thuốc nổ tương đương, mặc dù ít hơn 100 lần so với phân rã hạt nhân.
Năm 1998, một nhóm các nhà khoa học báo cáo rằng họ đã tìm cách gây ra sự phân rã của hafnium-178m2, nhưng năng lượng thu được là rất nhỏ. Người ta cho rằng các nghiên cứu sâu hơn sẽ giúp tìm ra các chế độ tối ưu và bắt đầu quá trình phân rã. Tuy nhiên, không ai có thể tái tạo ngay cả những kinh nghiệm ban đầu, chứ đừng nói đến bất kỳ sự tiến bộ nào. Rõ ràng, đã có một sự nhầm lẫn hoặc một trò lừa bịp có chủ ý nào đó.
tiến trình hạt nhân
Kể từ khi ra đời, vũ khí hạt nhân đã trải qua một chặng đường dài. Nhiều chương trình khác nhau với các tính năng và ưu điểm nhất định đã được đề xuất và thực hiện. Dựa trên chúng, các loại đạn thật cho các mục đích chiến thuật và chiến lược, cũng như các phương tiện vận chuyển của chúng, đã được phát triển. Một loạt các chiến thuật và chiến lược để sử dụng và áp dụng đã được tạo ra và thực hiện.
Cần lưu ý rằng không phải tất cả các ý tưởng và giải pháp đều đạt được hiệu quả thực tế. Một số đề xuất đã bị từ chối sau khi phân tích lý thuyết hoặc do kết quả của việc xây dựng thêm. Do đó, chỉ những thiết kế thành công và hiệu quả nhất mới được đưa vào sản xuất và vận hành. Và trong vài thập kỷ qua, họ đã đảm bảo an ninh cho các nhà nước sáng tạo.
tin tức