ระเบิดเอช ทำลายโลก? ระเบิดแสนสาหัส: ประวัติศาสตร์และตำนาน หลักการทำงานของระเบิดไฮโดรเจนสำหรับหุ่นจำลอง

ระเบิดปรมาณูและระเบิดไฮโดรเจนเป็นอาวุธทรงพลังที่ใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานระเบิด นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเทคโนโลยีอาวุธนิวเคลียร์เป็นครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

ระเบิดปรมาณูถูกใช้เพียงสองครั้งในสงครามจริง ทั้งสองครั้งโดยสหรัฐฯ กับญี่ปุ่นในช่วงสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง สงครามตามมาด้วยช่วงหนึ่งของการแพร่กระจายของอาวุธนิวเคลียร์ และในช่วงสงครามเย็น สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตได้ต่อสู้กันเพื่อแย่งชิงอำนาจในการแข่งขันด้านอาวุธนิวเคลียร์ระดับโลก

ระเบิดไฮโดรเจนคืออะไร, มันทำงานอย่างไร, หลักการทำงานของประจุแสนสาหัสและการทดสอบครั้งแรกที่ดำเนินการในสหภาพโซเวียตเมื่อใด - เขียนไว้ด้านล่าง

ระเบิดปรมาณูทำงานอย่างไร?

หลังจากที่นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Otto Hahn, Lise Meitner และ Fritz Strassmann ค้นพบปรากฏการณ์การแยกตัวของนิวเคลียร์ในกรุงเบอร์ลินในปี 1938 ความเป็นไปได้ที่จะสร้างอาวุธที่มีพลังพิเศษก็เกิดขึ้น

เมื่ออะตอมของสารกัมมันตภาพรังสีแยกออกเป็นอะตอมที่เบากว่า จะมีการปล่อยพลังงานออกมาอย่างทรงพลังอย่างกะทันหัน

การค้นพบการแยกตัวของนิวเคลียร์เปิดโอกาสให้ใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ รวมถึงอาวุธด้วย

ระเบิดปรมาณูเป็นอาวุธที่ได้พลังงานระเบิดจากปฏิกิริยาฟิชชันเท่านั้น

หลักการทำงานของระเบิดไฮโดรเจนหรือประจุแสนสาหัสนั้นขึ้นอยู่กับการรวมกันของการแยกตัวของนิวเคลียร์และนิวเคลียร์ฟิวชัน

นิวเคลียร์ฟิวชันเป็นปฏิกิริยาอีกประเภทหนึ่งที่อะตอมที่เบากว่ารวมกันเพื่อปล่อยพลังงาน ตัวอย่างเช่น จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน อะตอมฮีเลียมจึงถูกสร้างขึ้นจากอะตอมดิวทีเรียมและทริเทียม และปล่อยพลังงานออกมา

โครงการแมนฮัตตัน

โครงการแมนฮัตตันเป็นชื่อรหัสสำหรับโครงการอเมริกันในการพัฒนาระเบิดปรมาณูที่ใช้งานได้จริงในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง โครงการแมนฮัตตันเริ่มต้นขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันที่ทำงานเกี่ยวกับอาวุธโดยใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์มาตั้งแต่ปี 1930

เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2485 ประธานาธิบดีแฟรงคลิน รูสเวลต์ อนุญาตให้สร้างโครงการแมนฮัตตันเพื่อรวบรวมนักวิทยาศาสตร์และเจ้าหน้าที่ทหารหลายคนที่ทำงานเกี่ยวกับการวิจัยนิวเคลียร์

งานส่วนใหญ่ทำที่ลอสอลามอส รัฐนิวเม็กซิโก ภายใต้การดูแลของนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี เจ. โรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์

เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 ในสถานที่ห่างไกลในทะเลทรายใกล้กับอาลาโมกอร์โด รัฐนิวเม็กซิโก ระเบิดปรมาณูลูกแรกได้รับการทดสอบสำเร็จ ซึ่งมีกำลังเทียบเท่ากับทีเอ็นที 20 กิโลตัน การระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนทำให้เกิดเมฆรูปเห็ดขนาดใหญ่สูงประมาณ 150 เมตร และก่อให้เกิดยุคอะตอม

ภาพถ่ายเพียงภาพเดียวของการระเบิดปรมาณูครั้งแรกของโลกที่ถ่ายโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Jack Aebi

เด็กและคนอ้วน

นักวิทยาศาสตร์ที่ลอส อลามอสได้พัฒนาระเบิดปรมาณูสองประเภทที่แตกต่างกันภายในปี พ.ศ. 2488 ได้แก่ อาวุธที่ใช้ยูเรเนียมเรียกว่า "เบบี้" และอาวุธที่ใช้พลูโทเนียมเรียกว่า "แฟตแมน"

ขณะที่สงครามในยุโรปสิ้นสุดลงในเดือนเมษายน การสู้รบในมหาสมุทรแปซิฟิกยังคงดำเนินต่อไประหว่างกองกำลังญี่ปุ่นและสหรัฐฯ

ในช่วงปลายเดือนกรกฎาคม ประธานาธิบดีแฮร์รี ทรูแมน เรียกร้องให้ญี่ปุ่นยอมจำนนในปฏิญญาพอทสดัม คำประกาศดังกล่าวให้คำมั่นว่าจะ "ทำลายล้างอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์" หากญี่ปุ่นไม่ยอมแพ้

เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 สหรัฐอเมริกาได้ทิ้งระเบิดปรมาณูลูกแรกจากเครื่องบินทิ้งระเบิด B-29 ที่เรียกว่า Enola Gay ในเมืองฮิโรชิมาของญี่ปุ่น

การระเบิดของ "เบบี้" เทียบเท่ากับทีเอ็นที 13 กิโลตัน ทำลายเมือง 5 ตารางไมล์ และทำให้มีผู้เสียชีวิต 80,000 คนในทันที ต่อมาผู้คนหลายหมื่นคนจะเสียชีวิตจากการสัมผัสรังสี

ชาวญี่ปุ่นยังคงต่อสู้ต่อไป และสหรัฐอเมริกาทิ้งระเบิดปรมาณูลูกที่สองในสามวันต่อมาที่เมืองนางาซากิ การระเบิดของ Fat Man คร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 40,000 คน

จักรพรรดิฮิโรฮิโตะแห่งญี่ปุ่นทรงประกาศยอมจำนนต่อประเทศเมื่อวันที่ 15 สิงหาคม ซึ่งเป็นการยุติสงครามโลกครั้งที่สอง โดยอ้างถึงพลังทำลายล้างของ "ระเบิดใหม่และโหดร้ายที่สุด"

สงครามเย็น

ในช่วงหลังสงคราม สหรัฐอเมริกาเป็นประเทศเดียวที่มีอาวุธนิวเคลียร์ ในตอนแรกสหภาพโซเวียตไม่มีการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และวัตถุดิบเพียงพอที่จะสร้างหัวรบนิวเคลียร์

แต่ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์โซเวียต ข้อมูลข่าวกรอง และการค้นพบแหล่งยูเรเนียมในภูมิภาคในยุโรปตะวันออก เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2492 สหภาพโซเวียตจึงได้ทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ลูกแรก อุปกรณ์ระเบิดไฮโดรเจนได้รับการพัฒนาโดยนักวิชาการ Sakharov

จากอาวุธปรมาณูไปจนถึงอาวุธแสนสาหัส

สหรัฐอเมริกาตอบโต้ในปี พ.ศ. 2493 ด้วยการเปิดตัวโครงการเพื่อพัฒนาอาวุธแสนสาหัสที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้น การแข่งขันด้านอาวุธในช่วงสงครามเย็นเริ่มต้นขึ้น และการทดสอบและการวิจัยนิวเคลียร์กลายเป็นเป้าหมายขนาดใหญ่สำหรับหลายประเทศ โดยเฉพาะสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต

ในปีนี้ สหรัฐฯ ได้จุดชนวนระเบิดแสนสาหัสซึ่งมีมวลทีเอ็นที 10 เมกะตัน

พ.ศ. 2498 (ค.ศ. 1955) สหภาพโซเวียตตอบโต้ด้วยการทดสอบนิวเคลียร์แสนสาหัสครั้งแรก - เพียง 1.6 เมกะตัน แต่ความสำเร็จหลักของศูนย์อุตสาหกรรมการทหารโซเวียตยังรออยู่ข้างหน้า ในปี 1958 เพียงปีเดียว สหภาพโซเวียตได้ทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ 36 ลูกในประเภทต่างๆ แต่ไม่มีสิ่งใดที่สหภาพโซเวียตประสบเมื่อเปรียบเทียบกับระเบิดซาร์

ทดสอบและระเบิดไฮโดรเจนครั้งแรกในสหภาพโซเวียต

เช้าวันที่ 30 ตุลาคม พ.ศ. 2504 เครื่องบินทิ้งระเบิด Tu-95 ของโซเวียตได้ขึ้นบินจากสนามบิน Olenya บนคาบสมุทร Kola ทางตอนเหนือสุดของรัสเซีย

เครื่องบินลำนี้เป็นรุ่นดัดแปลงเป็นพิเศษซึ่งเข้าประจำการเมื่อหลายปีก่อน ซึ่งเป็นสัตว์ประหลาดสี่เครื่องยนต์ขนาดใหญ่ที่ได้รับมอบหมายให้บรรทุกคลังแสงนิวเคลียร์ของโซเวียต

เวอร์ชันดัดแปลงของ TU-95 "Bear" ซึ่งจัดทำขึ้นเป็นพิเศษสำหรับการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนซาร์ครั้งแรกในสหภาพโซเวียต

Tu-95 บรรทุกระเบิดขนาดใหญ่ 58 เมกะตัน ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใหญ่เกินกว่าจะใส่เข้าไปในช่องวางระเบิดของเครื่องบินได้ ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีการบรรทุกอาวุธดังกล่าว ระเบิดยาว 8 ม. มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.6 ม. และหนักมากกว่า 27 ตัน และยังคงอยู่ในประวัติศาสตร์ด้วยชื่อซาร์บอมบา - "ซาร์บอมบา"

Tsar Bomba ไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์ธรรมดา มันเป็นผลมาจากความพยายามอย่างเข้มข้นของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตในการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ที่ทรงพลังที่สุด

ตูโปเลฟมาถึงจุดเป้าหมายของเขา - โนวายา เซมเลีย หมู่เกาะที่มีประชากรเบาบางในทะเลเรนท์ส เหนือขอบด้านเหนือที่เป็นน้ำแข็งของสหภาพโซเวียต

ซาร์บอมบาระเบิดเมื่อเวลา 11:32 น. ตามเวลามอสโก ผลการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนในสหภาพโซเวียตแสดงให้เห็นถึงปัจจัยที่สร้างความเสียหายทั้งหมดของอาวุธประเภทนี้ ก่อนที่จะตอบคำถามว่าระเบิดปรมาณูหรือระเบิดไฮโดรเจนชนิดใดมีพลังมากกว่าคุณควรรู้ว่าพลังของอย่างหลังนั้นวัดเป็นเมกะตันในขณะที่ระเบิดปรมาณูนั้นวัดเป็นกิโลตัน

รังสีแสง

ในชั่วพริบตา ระเบิดได้สร้างลูกไฟกว้างเจ็ดกิโลเมตร ลูกไฟพุ่งออกมาจากพลังของคลื่นกระแทกของมันเอง แสงแฟลชดังกล่าวสามารถมองเห็นได้ไกลหลายพันกิโลเมตร ในอลาสกา ไซบีเรีย และยุโรปเหนือ

คลื่นกระแทก

ผลที่ตามมาจากการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนบน Novaya Zemlya ถือเป็นหายนะ ในหมู่บ้าน Severny ห่างจาก Ground Zero ประมาณ 55 กม. บ้านทุกหลังถูกทำลายอย่างสิ้นเชิง มีรายงานว่าในดินแดนโซเวียต ห่างจากเขตระเบิดหลายร้อยกิโลเมตร ทุกอย่างได้รับความเสียหาย บ้านเรือนพัง หลังคาพัง ประตูพัง หน้าต่างพัง

ระยะระเบิดไฮโดรเจนอยู่ที่หลายร้อยกิโลเมตร

ขึ้นอยู่กับกำลังชาร์จและปัจจัยที่สร้างความเสียหาย

เซ็นเซอร์บันทึกคลื่นระเบิดขณะโคจรรอบโลกไม่ใช่ครั้งเดียว ไม่ใช่สองครั้ง แต่สามครั้ง คลื่นเสียงถูกบันทึกใกล้เกาะดิกสันในระยะทางประมาณ 800 กม.

ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้า

การสื่อสารทางวิทยุทั่วอาร์กติกหยุดชะงักนานกว่าหนึ่งชั่วโมง

รังสีทะลุทะลวง

ลูกเรือได้รับรังสีปริมาณหนึ่ง

การปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่

การระเบิดของซาร์บอมบาบนโนวายา เซมเลียกลายเป็น "สะอาด" อย่างน่าประหลาดใจ ผู้ทดสอบมาถึงจุดระเบิดในอีกสองชั่วโมงต่อมา ระดับรังสีในสถานที่นี้ไม่ได้ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรง ไม่เกิน 1 mR/ชั่วโมง ในรัศมีเพียง 2-3 กม. เหตุผลก็คือลักษณะการออกแบบของระเบิดและการระเบิดที่ระยะห่างจากพื้นผิวมากพอสมควร

การแผ่รังสีความร้อน

แม้ว่าเครื่องบินบรรทุกซึ่งเคลือบด้วยสีพิเศษสะท้อนแสงและความร้อนจะออกไป 45 กม. ในขณะที่ระเบิดระเบิด แต่ก็กลับคืนสู่ฐานพร้อมกับสร้างความเสียหายจากความร้อนอย่างมากต่อผิวหนัง ในบุคคลที่ไม่มีการป้องกัน รังสีจะทำให้เกิดแผลไหม้ระดับ 3 ในระยะไม่เกิน 100 กม.

	เห็ดหลังการระเบิดมองเห็นได้ในระยะทาง 160 กม. เส้นผ่านศูนย์กลางของเมฆ ณ เวลาที่ยิงคือ 56 กม.
	แสงวาบจากการระเบิดของซาร์บอมบา เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 กม

หลักการทำงานของระเบิดไฮโดรเจน

อุปกรณ์ระเบิดไฮโดรเจน

ระยะหลักทำหน้าที่เป็นสวิตช์ - ทริกเกอร์ ปฏิกิริยาฟิชชันของพลูโทเนียมในตัวกระตุ้นจะเริ่มต้นปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันในระยะที่สอง ที่อุณหภูมิภายในระเบิดสูงถึง 300 ล้าน°C ในทันที เกิดการระเบิดแสนสาหัส การทดสอบระเบิดไฮโดรเจนครั้งแรกทำให้ประชาคมโลกตกใจด้วยพลังทำลายล้างของมัน

วิดีโอแสดงการระเบิดที่ไซต์ทดสอบนิวเคลียร์

เมื่อวันที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2496 มีการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนของโซเวียตครั้งแรกที่สถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์

และเมื่อวันที่ 16 มกราคม พ.ศ. 2506 ในช่วงสงครามเย็นที่ถึงจุดสูงสุด นิกิตา ครุสชอฟประกาศให้โลกรู้ว่าสหภาพโซเวียตมีอาวุธทำลายล้างสูงชนิดใหม่ในคลังแสง หนึ่งปีครึ่งก่อนหน้านี้ การระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนที่ทรงพลังที่สุดในโลกเกิดขึ้นในสหภาพโซเวียต - ประจุที่มีความจุมากกว่า 50 เมกะตันถูกจุดชนวนที่ Novaya Zemlya ในหลาย ๆ ด้านคำกล่าวของผู้นำโซเวียตทำให้โลกตระหนักถึงภัยคุกคามของการแข่งขันอาวุธนิวเคลียร์ที่เพิ่มมากขึ้น: เมื่อวันที่ 5 สิงหาคม พ.ศ. 2506 มีการลงนามข้อตกลงในมอสโกเพื่อห้ามการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศด้านนอก พื้นที่และใต้น้ำ

ประวัติความเป็นมาของการทรงสร้าง

ความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการได้รับพลังงานจากการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสนั้นเป็นที่รู้กันตั้งแต่ก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง แต่มันเป็นสงครามและการแข่งขันทางอาวุธที่ตามมาซึ่งทำให้เกิดคำถามในการสร้างอุปกรณ์ทางเทคนิคสำหรับการสร้างปฏิกิริยานี้ในทางปฏิบัติ เป็นที่ทราบกันว่าในเยอรมนีในปี พ.ศ. 2487 มีการดำเนินงานเพื่อเริ่มต้นฟิวชั่นแสนสาหัสโดยการบีบอัดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์โดยใช้ประจุของวัตถุระเบิดธรรมดา - แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจากไม่สามารถได้อุณหภูมิและความดันที่ต้องการ สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตพัฒนาอาวุธแสนสาหัสมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 40 เกือบจะทดสอบอุปกรณ์แสนสาหัสชุดแรกในช่วงต้นทศวรรษที่ 50 พร้อมๆ กัน ในปี พ.ศ. 2495 สหรัฐอเมริกาได้ระเบิดประจุด้วยแรงระเบิด 10.4 เมกะตันบนเอนิเวตัก อะทอลล์ (ซึ่งมีพลังมากกว่าระเบิดที่นางาซากิทิ้งถึง 450 เท่า) และในปี พ.ศ. 2496 สหภาพโซเวียตได้ทดสอบอุปกรณ์ด้วยแรงระเบิด 400 กิโลตัน

การออกแบบอุปกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสชุดแรกไม่เหมาะกับการใช้งานจริงในการต่อสู้ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ที่ทดสอบโดยสหรัฐอเมริกาในปี 1952 นั้นเป็นโครงสร้างพื้นดินซึ่งมีความสูงเท่ากับอาคาร 2 ชั้นและมีน้ำหนักมากกว่า 80 ตัน เชื้อเพลิงแสนสาหัสเหลวถูกเก็บไว้ในนั้นโดยใช้หน่วยทำความเย็นขนาดใหญ่ ดังนั้นในอนาคต การผลิตอาวุธแสนสาหัสแบบอนุกรมจึงดำเนินการโดยใช้เชื้อเพลิงแข็ง - ลิเธียม-6 ดิวเทอไรด์ ในปี พ.ศ. 2497 สหรัฐอเมริกาได้ทดสอบอุปกรณ์โดยใช้อุปกรณ์ดังกล่าวที่บิกินีอะทอลล์ และในปี พ.ศ. 2498 ได้มีการทดสอบระเบิดนิวเคลียร์แสนสาหัสของโซเวียตที่สถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ ในปีพ.ศ. 2500 มีการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนในบริเตนใหญ่ ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2504 ระเบิดแสนสาหัสที่มีความจุ 58 เมกะตันถูกจุดชนวนในสหภาพโซเวียตที่ Novaya Zemlya ซึ่งเป็นระเบิดที่ทรงพลังที่สุดที่เคยทดสอบโดยมนุษยชาติซึ่งลงไปในประวัติศาสตร์ภายใต้ชื่อ "ซาร์บอมบา"

การพัฒนาเพิ่มเติมมีวัตถุประสงค์เพื่อลดขนาดของการออกแบบระเบิดไฮโดรเจนเพื่อให้แน่ใจว่าส่งไปยังเป้าหมายด้วยขีปนาวุธ ในช่วงทศวรรษที่ 60 มวลของอุปกรณ์ลดลงเหลือหลายร้อยกิโลกรัมและในยุค 70 ขีปนาวุธนำวิถีสามารถบรรทุกหัวรบได้มากกว่า 10 หัวรบในเวลาเดียวกันซึ่งเป็นขีปนาวุธที่มีหัวรบหลายหัวแต่ละส่วนสามารถโจมตีเป้าหมายของตัวเองได้ ปัจจุบัน สหรัฐอเมริกา รัสเซีย และบริเตนใหญ่มีคลังแสงแสนสาหัส การทดสอบประจุนิวเคลียร์แสนสาหัสก็ดำเนินการในประเทศจีน (ในปี พ.ศ. 2510) และในฝรั่งเศส (ในปี พ.ศ. 2511)

หลักการทำงานของระเบิดไฮโดรเจน

การกระทำของระเบิดไฮโดรเจนนั้นขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างปฏิกิริยาฟิวชันแสนสาหัสของนิวเคลียสของแสง ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในส่วนลึกของดวงดาว โดยที่นิวเคลียสของไฮโดรเจนชนกันและรวมเข้ากับนิวเคลียสฮีเลียมที่หนักกว่าภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษและความดันมหาศาล ในระหว่างปฏิกิริยา มวลนิวเคลียสของไฮโดรเจนส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ ดาวฤกษ์จึงปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลอย่างต่อเนื่อง นักวิทยาศาสตร์คัดลอกปฏิกิริยานี้โดยใช้ไอโซโทปไฮโดรเจน ดิวทีเรียมและทริเทียม ทำให้มันได้รับชื่อว่า "ระเบิดไฮโดรเจน" ในตอนแรก ไอโซโทปเหลวของไฮโดรเจนถูกนำมาใช้เพื่อสร้างประจุ และต่อมาก็ใช้ลิเธียม-6 ดิวเทอไรด์ ซึ่งเป็นสารประกอบของแข็งของดิวเทอเรียมและไอโซโทปของลิเธียม

ลิเธียม-6 ดิวเทอไรด์เป็นองค์ประกอบหลักของระเบิดไฮโดรเจน ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงแสนสาหัส มันเก็บดิวทีเรียมไว้อยู่แล้ว และไอโซโทปลิเธียมทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการก่อตัวของไอโซโทป ในการเริ่มปฏิกิริยาฟิวชันแสนสาหัส จำเป็นต้องสร้างอุณหภูมิและความดันสูง รวมทั้งแยกไอโซโทปออกจากลิเธียม-6 เงื่อนไขเหล่านี้มีดังต่อไปนี้

เปลือกของภาชนะสำหรับเชื้อเพลิงแสนสาหัสทำจากยูเรเนียม-238 และพลาสติกและมีประจุนิวเคลียร์ธรรมดาที่มีกำลังหลายกิโลตันวางอยู่ข้างภาชนะ - เรียกว่าตัวกระตุ้นหรือประจุตัวริเริ่มของระเบิดไฮโดรเจน ในระหว่างการระเบิดของประจุตัวเริ่มพลูโทเนียมภายใต้อิทธิพลของรังสีเอกซ์อันทรงพลัง เปลือกของภาชนะจะกลายเป็นพลาสมา บีบอัดหลายพันครั้ง ซึ่งสร้างแรงดันสูงที่จำเป็นและอุณหภูมิมหาศาล ในเวลาเดียวกัน นิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากพลูโทเนียมจะทำปฏิกิริยากับลิเธียม-6 ทำให้เกิดไอโซโทป นิวเคลียสดิวเทอเรียมและทริเทียมมีปฏิกิริยาโต้ตอบภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันสูงเป็นพิเศษ ซึ่งนำไปสู่การระเบิดแสนสาหัส

หากคุณสร้างยูเรเนียม-238 และลิเธียม-6 ดิวเทอไรด์หลายชั้นแต่ละชั้นจะเพิ่มพลังของตัวเองให้กับการระเบิดของระเบิด - นั่นคือ "พัฟ" ดังกล่าวช่วยให้คุณเพิ่มพลังของการระเบิดได้แทบไม่ จำกัด . ด้วยเหตุนี้ ระเบิดไฮโดรเจนจึงสามารถสร้างพลังงานได้เกือบทุกชนิด และจะมีราคาถูกกว่าระเบิดนิวเคลียร์ทั่วไปที่มีกำลังเท่ากันมาก

เอช-บอมบ์
อาวุธที่มีพลังทำลายล้างสูง (ตามลำดับเมกะตันเทียบเท่ากับทีเอ็นที) หลักการทำงานซึ่งขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสของนิวเคลียสแสง แหล่งที่มาของพลังงานระเบิดเป็นกระบวนการที่คล้ายคลึงกับที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ
ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ภายในดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนจำนวนมหาศาล ซึ่งอยู่ในสภาวะการบีบอัดสูงเป็นพิเศษที่อุณหภูมิประมาณ 15,000,000 เคลวิน ที่อุณหภูมิสูงและความหนาแน่นของพลาสมา นิวเคลียสของไฮโดรเจนจะเกิดการชนกันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งบางส่วนทำให้เกิดการหลอมรวมและเกิดเป็นนิวเคลียสฮีเลียมที่หนักกว่าในที่สุด ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่าเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน จะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา ตามกฎของฟิสิกส์พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสนั้นเกิดจากการที่ในระหว่างการก่อตัวของนิวเคลียสที่หนักกว่าส่วนหนึ่งของมวลของนิวเคลียสแสงที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของมันจะถูกแปลงเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล นั่นคือสาเหตุที่ดวงอาทิตย์ซึ่งมีมวลขนาดมหึมาสูญเสียประมาณทุกวันในกระบวนการฟิวชั่นแสนสาหัส สสารจำนวน 100 พันล้านตันและปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกเป็นไปได้
ไอโซโทปของไฮโดรเจนอะตอมไฮโดรเจนเป็นอะตอมที่ง่ายที่สุดในบรรดาอะตอมที่มีอยู่ทั้งหมด ประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัวซึ่งเป็นนิวเคลียสซึ่งมีอิเล็กตรอนตัวเดียวหมุนอยู่ การศึกษาน้ำ (H2O) อย่างระมัดระวังแสดงให้เห็นว่าน้ำประกอบด้วยน้ำ "หนัก" ในปริมาณเล็กน้อยซึ่งมี "ไอโซโทปหนัก" ของไฮโดรเจน - ดิวทีเรียม (2H) นิวเคลียสดิวเทอเรียมประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนซึ่งเป็นอนุภาคที่เป็นกลางซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับโปรตอน มีไอโซโทปที่สามของไฮโดรเจน - ทริเทียมซึ่งนิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัวและนิวตรอนสองตัว ทริเทียมไม่เสถียรและสลายกัมมันตภาพรังสีได้เอง กลายเป็นไอโซโทปฮีเลียม พบร่องรอยของไอโซโทปในชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งก่อตัวขึ้นจากอันตรกิริยาของรังสีคอสมิกกับโมเลกุลก๊าซที่ประกอบเป็นอากาศ ทริเทียมถูกผลิตขึ้นอย่างเทียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยการฉายรังสีไอโซโทปลิเธียม-6 ด้วยกระแสนิวตรอน
การพัฒนาระเบิดไฮโดรเจนการวิเคราะห์ทางทฤษฎีเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสทำได้สำเร็จได้ง่ายที่สุดโดยใช้ส่วนผสมของดิวทีเรียมและไอโซโทป เมื่อต้นปี พ.ศ. 2493 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้เริ่มดำเนินโครงการสร้างระเบิดไฮโดรเจน (HB) โดยยึดถือสิ่งนี้เป็นพื้นฐาน การทดสอบอุปกรณ์นิวเคลียร์จำลองครั้งแรกดำเนินการที่สถานที่ทดสอบ Enewetak ในฤดูใบไม้ผลิปี 2494 ฟิวชั่นแสนสาหัสเป็นเพียงบางส่วนเท่านั้น ความสำเร็จที่สำคัญเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2494 ในระหว่างการทดสอบอุปกรณ์นิวเคลียร์ขนาดใหญ่ ซึ่งมีกำลังการระเบิด 4e8 Mt เทียบเท่ากับ TNT ระเบิดทางอากาศไฮโดรเจนลูกแรกถูกจุดชนวนในสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2496 และในวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2497 ชาวอเมริกันได้จุดชนวนระเบิดทางอากาศที่ทรงพลังกว่า (ประมาณ 15 Mt) บนบิกินี่อะทอลล์ ตั้งแต่นั้นมา มหาอำนาจทั้งสองก็ได้ทำการระเบิดด้วยอาวุธเมกะตันขั้นสูง การระเบิดที่บิกินีอะทอลล์นั้นมาพร้อมกับการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีจำนวนมาก บางส่วนตกลงไปหลายร้อยกิโลเมตรจากจุดเกิดเหตุบนเรือประมงลัคกี้ ดราก้อน ของญี่ปุ่น ในขณะที่บางส่วนก็ปกคลุมเกาะรองเกลัป เนื่องจากฟิวชั่นแสนสาหัสผลิตฮีเลียมที่เสถียร กัมมันตภาพรังสีจากการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนบริสุทธิ์จึงไม่ควรมากไปกว่ากัมมันตภาพรังสีของตัวระเบิดปรมาณูของปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ปริมาณกัมมันตภาพรังสีที่คาดการณ์ไว้และที่เกิดขึ้นจริงมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางปริมาณและองค์ประกอบ
กลไกการออกฤทธิ์ของระเบิดไฮโดรเจนลำดับของกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนสามารถแสดงได้ดังนี้ ขั้นแรก ประจุตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาแสนสาหัส (ระเบิดปรมาณูขนาดเล็ก) ที่อยู่ภายในเปลือก NB จะระเบิด ส่งผลให้เกิดวาบนิวตรอนและสร้างอุณหภูมิสูงที่จำเป็นในการเริ่มต้นฟิวชั่นแสนสาหัส นิวตรอนระดมโจมตีเม็ดมีดที่ทำจากลิเธียมดิวเทอไรด์ซึ่งเป็นสารประกอบของดิวเทอเรียมกับลิเธียม (ใช้ลิเธียมไอโซโทปที่มีมวลเลข 6) ลิเธียม-6 ถูกแบ่งออกเป็นฮีเลียมและทริเทียมภายใต้อิทธิพลของนิวตรอน ดังนั้นฟิวส์อะตอมจึงสร้างวัสดุที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โดยตรงในระเบิดจริงนั่นเอง จากนั้นปฏิกิริยาแสนสาหัสจะเริ่มขึ้นด้วยส่วนผสมของดิวเทอเรียมและทริเทียม อุณหภูมิภายในระเบิดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ในการสังเคราะห์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก ปฏิกิริยาระหว่างนิวเคลียสดิวเทอเรียมซึ่งเป็นลักษณะของระเบิดไฮโดรเจนบริสุทธิ์ก็สามารถเริ่มต้นขึ้นได้ แน่นอนว่าปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนถูกมองว่าเกิดขึ้นทันที
ฟิชชัน, ฟิวชัน, ฟิชชัน (ซูเปอร์บอมบ์)ในความเป็นจริง ในระเบิด ลำดับของกระบวนการที่อธิบายไว้ข้างต้นสิ้นสุดที่ขั้นตอนของปฏิกิริยาของดิวทีเรียมกับไอโซโทป นอกจากนี้ ผู้ออกแบบระเบิดเลือกที่จะไม่ใช้นิวเคลียร์ฟิวชัน แต่เป็นการแยกตัวของนิวเคลียร์ การหลอมรวมของนิวเคลียสดิวทีเรียมและทริเทียมทำให้เกิดฮีเลียมและนิวตรอนเร็ว ซึ่งมีพลังงานสูงพอที่จะทำให้เกิดการแตกตัวของนิวเคลียร์ของยูเรเนียม-238 (ไอโซโทปหลักของยูเรเนียม ซึ่งมีราคาถูกกว่ายูเรเนียม-235 ที่ใช้ในระเบิดปรมาณูทั่วไปมาก) นิวตรอนเร็วจะแยกอะตอมของเปลือกยูเรเนียมของซูเปอร์บอมบ์ การแยกตัวของยูเรเนียม 1 ตันทำให้เกิดพลังงานเทียบเท่ากับ 18 Mt. พลังงานไม่เพียงแต่นำไปใช้ในการระเบิดและการสร้างความร้อนเท่านั้น นิวเคลียสของยูเรเนียมแต่ละอันจะแยกออกเป็น "ชิ้นส่วน" ที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงสองชิ้น ผลิตภัณฑ์จากฟิชชันประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน 36 ชนิด และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเกือบ 200 ชนิด ทั้งหมดนี้ก่อให้เกิดการตกของกัมมันตภาพรังสีที่มาพร้อมกับการระเบิดของซูเปอร์บอมบ์ ด้วยการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์และกลไกการออกฤทธิ์ที่อธิบายไว้ อาวุธประเภทนี้จึงสามารถสร้างพลังได้ตามต้องการ ราคาถูกกว่าระเบิดปรมาณูที่มีกำลังเท่ากันมาก
ผลที่ตามมาของการระเบิดคลื่นกระแทกและผลกระทบจากความร้อน ผลกระทบโดยตรง (หลัก) ของการระเบิดซูเปอร์บอมบ์นั้นมีสามเท่า ผลกระทบโดยตรงที่ชัดเจนที่สุดคือคลื่นกระแทกที่มีความรุนแรงมหาศาล ความแรงของการกระแทก ขึ้นอยู่กับพลังของระเบิด ความสูงของการระเบิดเหนือพื้นผิวโลก และลักษณะของภูมิประเทศ จะลดลงตามระยะห่างจากศูนย์กลางของการระเบิด ผลกระทบจากความร้อนจากการระเบิดนั้นถูกกำหนดโดยปัจจัยเดียวกัน แต่ยังขึ้นอยู่กับความโปร่งใสของอากาศด้วย - หมอกจะช่วยลดระยะห่างที่แฟลชความร้อนอาจทำให้เกิดการไหม้อย่างรุนแรงได้ ตามการคำนวณ ในระหว่างการระเบิดในบรรยากาศของระเบิดขนาด 20 เมกะตัน ผู้คนจะยังมีชีวิตอยู่ใน 50% ของกรณีหากพวกเขา 1) เข้าไปหลบภัยในที่พักพิงคอนกรีตเสริมเหล็กใต้ดินในระยะทางประมาณ 8 กม. จากศูนย์กลางของ เหตุระเบิด (E), 2) อยู่ในอาคารทั่วไปในเมืองที่ระยะห่างประมาณ . ห่างจาก EV 15 กม. 3) พบว่าตนเองอยู่ในที่โล่งที่ระยะห่างประมาณ 15 กม. 20 กม. จาก อีวี. ในสภาวะที่ทัศนวิสัยไม่ดีและในระยะทางอย่างน้อย 25 กม. หากบรรยากาศชัดเจน สำหรับผู้ที่อยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง โอกาสรอดชีวิตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามระยะห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว ที่ระยะทาง 32 กม. ค่าที่คำนวณได้มากกว่า 90% พื้นที่ที่รังสีทะลุทะลวงที่เกิดขึ้นระหว่างการระเบิดจนทำให้เสียชีวิตนั้นค่อนข้างน้อย แม้ว่าในกรณีของซูเปอร์บอมบ์กำลังสูงก็ตาม
ลูกไฟ.ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและมวลของวัสดุไวไฟที่เกี่ยวข้องกับลูกไฟ พายุไฟขนาดยักษ์ที่ดำรงอยู่ในตัวเองได้ขนาดยักษ์สามารถก่อตัวและเดือดดาลเป็นเวลาหลายชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ผลที่ตามมาที่อันตรายที่สุด (แม้ว่าจะเป็นผลรอง) ของการระเบิดคือการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในสิ่งแวดล้อม
ออกมาเสีย พวกมันถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร
เมื่อระเบิดระเบิด ลูกไฟที่เกิดขึ้นจะเต็มไปด้วยอนุภาคกัมมันตภาพรังสีจำนวนมหาศาล โดยปกติแล้ว อนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนเมื่อไปถึงชั้นบรรยากาศชั้นบน ก็สามารถคงอยู่ที่นั่นได้เป็นเวลานาน แต่ถ้าลูกไฟสัมผัสกับพื้นผิวโลก ทุกอย่างที่อยู่บนพื้นโลกจะกลายเป็นฝุ่นและเถ้าร้อน และดึงพวกมันเข้าสู่พายุทอร์นาโดที่ลุกเป็นไฟ ในลมกรดพวกมันผสมและจับกับอนุภาคกัมมันตภาพรังสี ฝุ่นกัมมันตภาพรังสียกเว้นฝุ่นที่ใหญ่ที่สุดจะไม่เกาะตัวในทันที ฝุ่นที่ละเอียดกว่าจะถูกกลุ่มเมฆที่เป็นผลพัดพาออกไป และค่อยๆ ตกลงมาเมื่อมันเคลื่อนตัวไปตามลม ตรงบริเวณที่เกิดการระเบิด กัมมันตภาพรังสีอาจมีความเข้มข้นสูงมาก โดยส่วนใหญ่เป็นฝุ่นขนาดใหญ่ที่ตกลงบนพื้น ห่างจากจุดระเบิดหลายร้อยกิโลเมตรและในระยะไกลกว่านั้น อนุภาคเถ้าขนาดเล็กแต่ยังคงมองเห็นได้ตกลงสู่พื้น พวกมันมักจะก่อตัวเป็นแผ่นปกคลุมคล้ายกับหิมะที่ตกลงมา ซึ่งเป็นอันตรายต่อใครก็ตามที่อยู่ใกล้ๆ แม้แต่อนุภาคขนาดเล็กและมองไม่เห็น ก่อนที่มันจะตกลงบนพื้น ก็สามารถลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานหลายเดือนหรือหลายปี และโคจรรอบโลกหลายครั้ง เมื่อถึงเวลาที่พวกมันหลุดออกไป กัมมันตภาพรังสีของมันก็จะลดลงอย่างมาก รังสีที่อันตรายที่สุดยังคงเป็นสตรอนเซียม-90 โดยมีครึ่งชีวิต 28 ปี การสูญเสียของมันเห็นได้ชัดเจนไปทั่วโลก เมื่อมันตกลงบนใบไม้และหญ้า มันจะเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารซึ่งรวมถึงมนุษย์ด้วย ด้วยเหตุนี้ จึงพบปริมาณสตรอนเซียม-90 ในกระดูกของผู้อยู่อาศัยในประเทศส่วนใหญ่อย่างเห็นได้ชัดแม้ว่าจะยังไม่เป็นอันตรายก็ตาม การสะสมของธาตุโลหะชนิดหนึ่ง-90 ในกระดูกของมนุษย์เป็นอันตรายมากในระยะยาว เนื่องจากจะทำให้เกิดเนื้องอกในกระดูกที่เป็นเนื้อร้าย
การปนเปื้อนในพื้นที่เป็นเวลานานด้วยกัมมันตภาพรังสีในกรณีที่เกิดการสู้รบ การใช้ระเบิดไฮโดรเจนจะนำไปสู่การปนเปื้อนกัมมันตรังสีทันทีในพื้นที่ภายในรัศมีประมาณ ห่างจากจุดศูนย์กลางการระเบิด 100 กม. หากซูเปอร์บอมบ์ระเบิด พื้นที่นับหมื่นตารางกิโลเมตรจะปนเปื้อน พื้นที่ทำลายล้างขนาดใหญ่ด้วยระเบิดลูกเดียวทำให้เป็นอาวุธประเภทใหม่ที่สมบูรณ์ แม้ว่าซุปเปอร์บอมบ์จะไม่โดนเป้าหมายก็ตามเช่น จะไม่ชนวัตถุด้วยผลกระทบจากความร้อนแรงสั่นสะเทือน การแผ่รังสีที่ทะลุทะลวงและกัมมันตภาพรังสีที่มาพร้อมกับการระเบิดจะทำให้พื้นที่โดยรอบไม่สามารถอยู่อาศัยได้ การตกตะกอนดังกล่าวสามารถดำเนินต่อไปได้หลายวัน สัปดาห์ และแม้กระทั่งเดือน ความเข้มของรังสีอาจถึงระดับอันตรายถึงชีวิตได้ ขึ้นอยู่กับปริมาณของมัน ซูเปอร์บอมบ์จำนวนค่อนข้างน้อยก็เพียงพอที่จะครอบคลุมประเทศใหญ่ ๆ ด้วยชั้นฝุ่นกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ดังนั้น การสร้างซูเปอร์บอมบ์จึงเป็นจุดเริ่มต้นของยุคสมัยที่เป็นไปได้ที่จะทำให้ทั้งทวีปไม่สามารถอยู่อาศัยได้ แม้จะยุติการสัมผัสโดยตรงกับกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมาเป็นเวลานานแล้ว อันตรายจากความเป็นพิษทางรังสีในระดับสูงของไอโซโทป เช่น สตรอนเซียม-90 ก็ยังคงอยู่ เมื่ออาหารที่ปลูกบนดินที่ปนเปื้อนไอโซโทปนี้ กัมมันตภาพรังสีจะเข้าสู่ร่างกายมนุษย์
ดูสิ่งนี้ด้วย
นิวเคลียร์ฟิวชั่น;
อาวุธนิวเคลียร์ ;
สงครามนิวเคลียร์.
วรรณกรรม
ผลกระทบของอาวุธนิวเคลียร์ ม. 2503 การระเบิดของนิวเคลียร์ในอวกาศ บนโลก และใต้ดิน ม., 1970

สารานุกรมถ่านหิน. - สังคมเปิด. 2000 .

ดูว่า "ระเบิดไฮโดรเจน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

ชื่อที่ล้าสมัยของระเบิดนิวเคลียร์ที่มีพลังทำลายล้างสูง การกระทำนั้นขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาฟิวชันของนิวเคลียสเบา (ดูปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์) ระเบิดไฮโดรเจนลูกแรกได้รับการทดสอบในสหภาพโซเวียต (พ.ศ. 2496) ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

อาวุธแสนสาหัสเป็นอาวุธทำลายล้างสูงประเภทหนึ่งซึ่งพลังทำลายล้างนั้นขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นขององค์ประกอบแสงให้เป็นอาวุธที่หนักกว่า (ตัวอย่างเช่นการสังเคราะห์ดิวเทอเรียมสองนิวเคลียส (ไฮโดรเจนหนัก) ) อะตอมเป็นหนึ่งเดียว ... ... วิกิพีเดีย

ระเบิดนิวเคลียร์ที่มีพลังทำลายล้างสูง การกระทำขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาฟิวชันของนิวเคลียสเบา (ดูปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์) ประจุนิวเคลียร์แสนสาหัสครั้งแรก (กำลัง 3 Mt) ถูกจุดชนวนเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2495 ในสหรัฐอเมริกา… … พจนานุกรมสารานุกรม

ระเบิดเอช- vandenilinė Bomba statusas T sritis chemija apibrėžtis Termobranduolinė Bomba, kurios užtaisas – deuteris ir tritis. ทัศนคติ: engl. โฮบอมบ์; ระเบิดไฮโดรเจนมาตุภูมิ ระเบิดไฮโดรเจน ryšiai: sinonimas – H Bomba… Chemijos ยุติ aiškinamasis žodynas

ระเบิดเอช- vandenilinė Bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. ระเบิดไฮโดรเจน vok Wasserstoffbombe, f rus. ระเบิดไฮโดรเจน, f pran. Bombe à hydrogène, f … Fizikos สิ้นสุด žodynas

ระเบิดเอช- vandenilinė Bomba statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Bomba, kurios branduolinis užtaisas – vandenilio izotopai: deuteris ir tritis. ทัศนคติ: engl. โฮบอมบ์; ระเบิดไฮโดรเจน vok Wasserstoffbombe, f rus. ระเบิดไฮโดรเจน ฉ... Ekologijos สิ้นสุด aiškinamasis žodynas

ระเบิดที่มีพลังทำลายล้างสูง การกระทำ V.b. ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ดูอาวุธนิวเคลียร์... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

ผู้อ่านของเราหลายคนเชื่อมโยงระเบิดไฮโดรเจนกับอะตอมซึ่งมีพลังมากกว่ามากเท่านั้น ในความเป็นจริง นี่เป็นอาวุธพื้นฐานใหม่ ซึ่งต้องใช้ความพยายามทางสติปัญญาจำนวนมากอย่างไม่เป็นสัดส่วนในการสร้างสรรค์ และทำงานบนหลักการทางกายภาพที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

กองบรรณาธิการ PM

"พัฟ"

ระเบิดสมัยใหม่

สิ่งเดียวที่ระเบิดปรมาณูและระเบิดไฮโดรเจนมีเหมือนกันคือทั้งสองปล่อยพลังงานมหาศาลที่ซ่อนอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งสามารถทำได้สองวิธี: แบ่งนิวเคลียสหนัก เช่น ยูเรเนียมหรือพลูโตเนียม ออกเป็นนิวเคลียสที่เบากว่า (ปฏิกิริยาฟิชชัน) หรือการบังคับให้ไอโซโทปที่เบาที่สุดของไฮโดรเจนผสานกัน (ปฏิกิริยาฟิวชัน) จากปฏิกิริยาทั้งสอง มวลของวัสดุที่ได้จะน้อยกว่ามวลของอะตอมดั้งเดิมเสมอ แต่มวลไม่สามารถหายไปอย่างไร้ร่องรอย - มวลจะเปลี่ยนเป็นพลังงานตามสูตรอันโด่งดังของไอน์สไตน์ E=mc2

ระเบิดปรมาณู

ในการสร้างระเบิดปรมาณู เงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอคือการได้รับวัสดุฟิสไซล์ในปริมาณที่เพียงพอ งานนี้ค่อนข้างใช้แรงงานเข้มข้น แต่มีสติปัญญาต่ำ ซึ่งอยู่ใกล้กับอุตสาหกรรมเหมืองแร่มากกว่าวิทยาศาสตร์ชั้นสูง ทรัพยากรหลักสำหรับการสร้างอาวุธดังกล่าวถูกใช้ไปกับการก่อสร้างเหมืองยูเรเนียมขนาดยักษ์และโรงงานเสริมสมรรถนะ หลักฐานของความเรียบง่ายของอุปกรณ์นี้คือความจริงที่ว่าผ่านไปไม่ถึงหนึ่งเดือนระหว่างการผลิตพลูโทเนียมที่จำเป็นสำหรับระเบิดลูกแรกและการระเบิดนิวเคลียร์ครั้งแรกของสหภาพโซเวียต

ให้เรานึกถึงหลักการทำงานของระเบิดดังกล่าวโดยย่อซึ่งเป็นที่รู้จักจากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของยูเรเนียมและธาตุทรานยูเรเนียมบางชนิด เช่น พลูโทเนียม ที่จะปล่อยนิวตรอนมากกว่าหนึ่งตัวในระหว่างการสลาย องค์ประกอบเหล่านี้สามารถสลายตัวได้เองหรืออยู่ภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนอื่นๆ

นิวตรอนที่ปล่อยออกมาสามารถทิ้งสารกัมมันตภาพรังสีหรืออาจชนกับอะตอมอื่นทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันอีกครั้ง เมื่อความเข้มข้นของสาร (มวลวิกฤต) เกินความเข้มข้น จำนวนนิวตรอนแรกเกิดซึ่งทำให้เกิดการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมเพิ่มเติม จะเริ่มเกินจำนวนนิวเคลียสที่สลายตัว จำนวนอะตอมที่สลายตัวเริ่มเติบโตเหมือนหิมะถล่มทำให้เกิดนิวตรอนใหม่นั่นคือเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ สำหรับยูเรเนียม-235 มวลวิกฤตจะอยู่ที่ประมาณ 50 กก. สำหรับพลูโทเนียม-239 - 5.6 กก. นั่นคือลูกบอลพลูโทเนียมที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 5.6 กิโลกรัมเล็กน้อยนั้นเป็นเพียงชิ้นส่วนโลหะที่อบอุ่น และมีมวลมากกว่าเล็กน้อยคงอยู่เพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น

การดำเนินการจริงของระเบิดนั้นง่ายมาก: เราใช้ยูเรเนียมหรือพลูโตเนียมสองซีกโลก ซึ่งแต่ละซีกมีมวลน้อยกว่ามวลวิกฤตเล็กน้อย วางไว้ที่ระยะ 45 ซม. ปิดด้วยวัตถุระเบิดและทำให้เกิดการระเบิด ยูเรเนียมหรือพลูโทเนียมถูกเผาเป็นชิ้นส่วนที่มีมวลวิกฤตยิ่งยวด และปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็เริ่มขึ้น ทั้งหมด. มีอีกวิธีหนึ่งในการเริ่มต้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ - บีบอัดพลูโตเนียมชิ้นหนึ่งด้วยการระเบิดที่ทรงพลัง: ระยะห่างระหว่างอะตอมจะลดลงและปฏิกิริยาจะเริ่มที่มวลวิกฤตที่ต่ำกว่า เครื่องระเบิดปรมาณูสมัยใหม่ทั้งหมดทำงานบนหลักการนี้

ปัญหาของระเบิดปรมาณูเริ่มต้นตั้งแต่วินาทีที่เราต้องการเพิ่มพลังการระเบิด เพียงเพิ่มวัสดุฟิสไซล์ไม่เพียงพอ - ทันทีที่มวลถึงมวลวิกฤติ มันก็จะระเบิด มีการคิดค้นแผนการอันชาญฉลาดต่างๆ ขึ้นมา เช่น ทำระเบิดไม่ใช่จากสองส่วน แต่จากหลายส่วน ซึ่งทำให้ระเบิดเริ่มมีลักษณะคล้ายส้มที่คว้านไส้แล้วประกอบเป็นชิ้นเดียวด้วยการระเบิดครั้งเดียว แต่ยังคงมีพลัง กว่า 100 กิโลตัน ปัญหาก็ผ่านไปไม่ได้

ระเบิดเอช

แต่เชื้อเพลิงสำหรับการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสไม่มีมวลวิกฤต ที่นี่ดวงอาทิตย์ซึ่งเต็มไปด้วยเชื้อเพลิงแสนสาหัสแขวนอยู่เหนือศีรษะ ปฏิกิริยาแสนสาหัสเกิดขึ้นภายในนั้นเป็นเวลาหลายพันล้านปีและไม่มีอะไรระเบิด นอกจากนี้ในระหว่างปฏิกิริยาการสังเคราะห์ดิวทีเรียมและทริเทียม (ไอโซโทปไฮโดรเจนหนักและหนักยิ่งยวด) พลังงานจะถูกปล่อยออกมามากกว่าในระหว่างการเผาไหม้ของยูเรเนียม-235 ที่มีมวลเท่ากันถึง 4.2 เท่า

การสร้างระเบิดปรมาณูเป็นการทดลองมากกว่ากระบวนการทางทฤษฎี การสร้างระเบิดไฮโดรเจนจำเป็นต้องเกิดขึ้นจากวินัยทางกายภาพใหม่ทั้งหมด: ฟิสิกส์ของพลาสมาอุณหภูมิสูงและแรงกดดันสูงเป็นพิเศษ ก่อนที่จะเริ่มสร้างระเบิดจำเป็นต้องเข้าใจธรรมชาติของปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเฉพาะในแกนกลางของดวงดาวอย่างถ่องแท้ก่อน ไม่มีการทดลองใดสามารถช่วยได้ เครื่องมือของนักวิจัยเป็นเพียงฟิสิกส์เชิงทฤษฎีและคณิตศาสตร์ขั้นสูงเท่านั้น ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่นักคณิตศาสตร์มีบทบาทมหาศาลในการพัฒนาอาวุธแสนสาหัส: Ulam, Tikhonov, Samarsky เป็นต้น

สุดคลาสสิค

ปลายปี พ.ศ. 2488 เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์เสนอการออกแบบระเบิดไฮโดรเจนครั้งแรก เรียกว่า "คลาสสิกซูเปอร์" เพื่อสร้างแรงดันและอุณหภูมิอันมหาศาลที่จำเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยาฟิวชัน ควรจะใช้ระเบิดปรมาณูแบบธรรมดา “คลาสสิกซุปเปอร์” นั้นเป็นทรงกระบอกยาวที่เต็มไปด้วยดิวเทอเรียม นอกจากนี้ยังมีห้อง "จุดระเบิด" ระดับกลางที่มีส่วนผสมของดิวทีเรียม - ทริเทียม - ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ดิวเทอเรียมและไอโซโทปเริ่มต้นที่ความดันต่ำกว่า โดยการเปรียบเทียบกับไฟ ดิวทีเรียมควรจะมีบทบาทเป็นฟืน ส่วนผสมของดิวเทอเรียมและไอโซโทป - น้ำมันเบนซินหนึ่งแก้ว และระเบิดปรมาณู - การแข่งขัน โครงการนี้เรียกว่า "ไปป์" ซึ่งเป็นซิการ์ชนิดหนึ่งที่มีไฟแช็กอะตอมมิกอยู่ที่ปลายด้านหนึ่ง นักฟิสิกส์โซเวียตเริ่มพัฒนาระเบิดไฮโดรเจนโดยใช้รูปแบบเดียวกัน

อย่างไรก็ตาม นักคณิตศาสตร์ Stanislav Ulam ซึ่งใช้กฎสไลด์ธรรมดาได้พิสูจน์ให้ Teller เห็นว่าการเกิดปฏิกิริยาฟิวชันของดิวทีเรียมบริสุทธิ์ใน "ซุปเปอร์" นั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย และของผสมจะต้องใช้ไอโซโทปในปริมาณมากถึงจะทำให้เกิดปฏิกิริยาดังกล่าวได้ จำเป็นต้องหยุดการผลิตพลูโตเนียมเกรดอาวุธในทางปฏิบัติในประเทศสหรัฐอเมริกา

พัฟด้วยน้ำตาล

ในกลางปี ​​​​1946 Teller ได้เสนอการออกแบบระเบิดไฮโดรเจนอีกแบบหนึ่งซึ่งเรียกว่า "นาฬิกาปลุก" ประกอบด้วยชั้นทรงกลมสลับกันของยูเรเนียม ดิวทีเรียม และไอโซโทป ในระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์ของประจุพลูโทเนียมส่วนกลาง ความดันและอุณหภูมิที่จำเป็นถูกสร้างขึ้นเพื่อเริ่มปฏิกิริยาแสนสาหัสในชั้นอื่น ๆ ของระเบิด อย่างไรก็ตาม "นาฬิกาปลุก" จำเป็นต้องมีเครื่องริเริ่มปรมาณูกำลังสูงและสหรัฐอเมริกา (เช่นเดียวกับสหภาพโซเวียต) ประสบปัญหาในการผลิตยูเรเนียมและพลูโทเนียมเกรดอาวุธ

ในฤดูใบไม้ร่วงปี พ.ศ. 2491 Andrei Sakharov ดำเนินโครงการที่คล้ายกัน ในสหภาพโซเวียต การออกแบบนี้เรียกว่า "sloyka" สำหรับสหภาพโซเวียตซึ่งไม่มีเวลาในการผลิตยูเรเนียมเกรดอาวุธ -235 และพลูโทเนียม-239 ในปริมาณที่เพียงพอพัฟเพสต์ของ Sakharov ถือเป็นยาครอบจักรวาล และนั่นคือเหตุผล

ในระเบิดปรมาณูแบบธรรมดา ยูเรเนียม-238 ธรรมชาติไม่เพียงแต่ไร้ประโยชน์เท่านั้น (พลังงานนิวตรอนในระหว่างการสลายตัวไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดฟิชชัน) แต่ยังเป็นอันตรายอีกด้วย เนื่องจากมันจะดูดซับนิวตรอนทุติยภูมิอย่างกระตือรือร้น ซึ่งจะทำให้ปฏิกิริยาลูกโซ่ช้าลง ดังนั้น 90% ของยูเรเนียมเกรดอาวุธจึงประกอบด้วยไอโซโทปยูเรเนียม-235 อย่างไรก็ตาม นิวตรอนที่เกิดจากการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสจะมีพลังงานมากกว่านิวตรอนแบบฟิชชันถึง 10 เท่า และยูเรเนียมธรรมชาติ-238 ที่ถูกฉายรังสีด้วยนิวตรอนดังกล่าวจะเริ่มเกิดฟิชชันอย่างดีเยี่ยม ระเบิดใหม่ทำให้สามารถใช้ยูเรเนียม-238 ซึ่งก่อนหน้านี้ถือเป็นของเสียเป็นวัตถุระเบิดได้

จุดเด่นของ “พัฟเพสตรี้” ของ Sakharov ก็คือการใช้สารผลึกแสงสีขาว ลิเธียม ดิวเทอไรด์ 6LiD แทนการขาดไอโซโทปเฉียบพลัน

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ส่วนผสมของดิวทีเรียมและทริเทียมจะติดไฟได้ง่ายกว่าดิวทีเรียมบริสุทธิ์มาก อย่างไรก็ตาม นี่คือจุดที่ข้อดีของไอโซโทปสิ้นสุดลง และมีเพียงข้อเสียเท่านั้นที่ยังคงอยู่: ในสภาวะปกติ ไอโซโทปคือก๊าซ ซึ่งทำให้ยากต่อการจัดเก็บ ทริเทียมมีกัมมันตภาพรังสีและสลายตัวไปเป็นฮีเลียม-3 ที่เสถียร ซึ่งจะกินนิวตรอนเร็วที่เป็นที่ต้องการอย่างมาก ส่งผลให้อายุการเก็บรักษาของระเบิดจำกัดอยู่เพียงไม่กี่เดือน

ลิเทียมดีวไทด์ที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสี เมื่อถูกฉายรังสีด้วยนิวตรอนฟิชชันช้า - ผลที่ตามมาของการระเบิดของฟิวส์อะตอม - จะกลายเป็นไอโซโทป ดังนั้น การแผ่รังสีจากการระเบิดปรมาณูปฐมภูมิจะทำให้เกิดไอโซโทปในปริมาณที่เพียงพอสำหรับปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ต่อไปในทันที และดิวเทอเรียมจะมีอยู่ในลิเธียมดีวไตรด์ตั้งแต่แรก

มันเป็นเพียงระเบิด RDS-6 ที่ได้รับการทดสอบสำเร็จเมื่อวันที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2496 ที่หอคอยของสถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ พลังของการระเบิดอยู่ที่ 400 กิโลตัน และยังคงมีการถกเถียงกันว่าเป็นการระเบิดแสนสาหัสหรืออะตอมที่ทรงพลังยิ่งยวด ท้ายที่สุดแล้ว ปฏิกิริยาฟิวชั่นแสนสาหัสในแป้งพัฟของ Sakharov คิดเป็นไม่เกิน 20% ของพลังงานประจุทั้งหมด การสนับสนุนหลักในการระเบิดนั้นเกิดจากปฏิกิริยาการสลายตัวของยูเรเนียม-238 ที่ถูกฉายรังสีด้วยนิวตรอนเร็วซึ่งต้องขอบคุณ RDS-6 ที่นำไปสู่ยุคของระเบิดที่เรียกว่า "สกปรก"

ความจริงก็คือการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีหลักมาจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว (โดยเฉพาะสตรอนเซียม-90 และซีเซียม-137) โดยพื้นฐานแล้ว "พัฟเพสตรี้" ของ Sakharov นั้นเป็นระเบิดปรมาณูขนาดยักษ์ที่ได้รับการปรับปรุงเล็กน้อยจากปฏิกิริยาแสนสาหัสเท่านั้น ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่การระเบิดของ "พัฟเพสตรี้" เพียงครั้งเดียวทำให้เกิดธาตุสตรอนเซียม-90 ถึง 82% และซีเซียม-137 ถึง 75% ซึ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศตลอดประวัติศาสตร์ทั้งหมดของสถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์

ระเบิดอเมริกัน

อย่างไรก็ตาม เป็นชาวอเมริกันที่เป็นคนแรกที่จุดชนวนระเบิดไฮโดรเจน เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2495 อุปกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสของ Mike ซึ่งมีพลังงาน 10 เมกะตันได้รับการทดสอบที่ Elugelab Atoll ในมหาสมุทรแปซิฟิกได้สำเร็จ คงเป็นเรื่องยากที่จะเรียกอุปกรณ์อเมริกันขนาด 74 ตันว่าเป็นระเบิด “ ไมค์” เป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดเท่ากับบ้านสองชั้นซึ่งเต็มไปด้วยดิวเทอเรียมเหลวที่อุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ (“ พัฟเพสตรี้” ของ Sakharov เป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถขนส่งได้อย่างสมบูรณ์) อย่างไรก็ตาม จุดเด่นของ “ไมค์” ไม่ใช่ขนาดของมัน แต่เป็นหลักการอันชาญฉลาดในการบีบอัดระเบิดแสนสาหัส

ให้เราระลึกว่าแนวคิดหลักของระเบิดไฮโดรเจนคือการสร้างเงื่อนไขสำหรับการหลอมรวม (ความดันและอุณหภูมิสูงพิเศษ) ผ่านการระเบิดนิวเคลียร์ ในรูปแบบ "พัฟ" ประจุนิวเคลียร์ตั้งอยู่ตรงกลางดังนั้นจึงไม่บีบอัดดิวทีเรียมมากนักเนื่องจากกระจายออกไปด้านนอก - การเพิ่มปริมาณของระเบิดแสนสาหัสไม่ได้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของพลังงาน - มันไม่ได้ มีเวลาที่จะระเบิด นี่คือสิ่งที่จำกัดพลังสูงสุดของโครงการนี้ - "พัฟ" ที่ทรงพลังที่สุดในโลกคือ Orange Herald ซึ่งอังกฤษระเบิดเมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2500 ให้ผลผลิตเพียง 720 กิโลตัน

คงจะดีไม่น้อยหากเราทำให้ฟิวส์อะตอมระเบิดอยู่ข้างใน และบีบอัดระเบิดแสนสาหัสได้ แต่จะทำอย่างไร? Edward Teller หยิบยกแนวคิดอันยอดเยี่ยมขึ้นมา: ในการบีบอัดเชื้อเพลิงแสนสาหัสไม่ใช่ด้วยพลังงานกลและฟลักซ์นิวตรอน แต่ด้วยการแผ่รังสีของฟิวส์อะตอมหลัก

ในการออกแบบใหม่ของเทลเลอร์ หน่วยอะตอมเริ่มต้นถูกแยกออกจากหน่วยเทอร์โมนิวเคลียร์ เมื่อประจุของอะตอมถูกกระตุ้น รังสีเอกซ์จะเกิดขึ้นก่อนคลื่นกระแทกและแพร่กระจายไปตามผนังของวัตถุทรงกระบอก ระเหยและเปลี่ยนชั้นในโพลีเอทิลีนของตัวระเบิดให้กลายเป็นพลาสมา ในทางกลับกัน พลาสมาก็ปล่อยรังสีเอกซ์ที่นุ่มนวลกว่าอีกครั้ง ซึ่งถูกดูดซับโดยชั้นนอกของกระบอกสูบด้านในของยูเรเนียม-238 ซึ่งเป็น "ตัวดัน" ชั้นเริ่มระเหยอย่างระเบิด (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการระเหย) พลาสมายูเรเนียมร้อนสามารถเปรียบเทียบได้กับไอพ่นของเครื่องยนต์จรวดที่ทรงพลังอย่างยิ่งซึ่งมีแรงขับพุ่งเข้าไปในกระบอกสูบด้วยดิวทีเรียม กระบอกยูเรเนียมพังทลายลง ความดันและอุณหภูมิของดิวเทอเรียมถึงระดับวิกฤต แรงดันเดียวกันนี้ทำให้ท่อพลูโตเนียมส่วนกลางมีมวลวิกฤติ และเกิดการระเบิด การระเบิดของฟิวส์พลูโทเนียมกดทับดิวทีเรียมจากด้านใน บีบอัดและให้ความร้อนเพิ่มเติมกับระเบิดแสนสาหัสซึ่งจุดชนวน กระแสนิวตรอนที่รุนแรงจะแยกนิวเคลียสยูเรเนียม-238 ใน "ตัวดัน" ทำให้เกิดปฏิกิริยาการสลายตัวครั้งที่สอง ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นก่อนช่วงเวลาที่คลื่นระเบิดจากการระเบิดนิวเคลียร์ปฐมภูมิไปถึงหน่วยเทอร์โมนิวเคลียร์ การคำนวณเหตุการณ์ทั้งหมดนี้ ซึ่งเกิดขึ้นในหนึ่งในพันล้านวินาที ต้องใช้พลังสมองของนักคณิตศาสตร์ที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก ผู้สร้าง "ไมค์" ไม่ได้มีประสบการณ์สยองขวัญจากการระเบิดขนาด 10 เมกะตัน แต่เป็นความสุขที่ไม่อาจพรรณนาได้ - พวกเขาไม่เพียงแต่เข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริงเท่านั้นในแกนกลางของดวงดาวเท่านั้น แต่ยังทดสอบทฤษฎีของพวกเขาด้วยการทดลองด้วยการตั้งค่า ขึ้นไปบนดาวดวงเล็กๆ ของตัวเองบนโลก

ไชโย

หลังจากแซงหน้าชาวรัสเซียในด้านความสวยงามของการออกแบบแล้ว ชาวอเมริกันไม่สามารถทำให้อุปกรณ์ของตนมีขนาดกะทัดรัดได้ พวกเขาใช้ดิวทีเรียมแบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแทนลิเธียมดิวเทอไรด์ที่เป็นผงของ Sakharov ในลอสอลามอสพวกเขาโต้ตอบกับ "พัฟเพสตรี้" ของ Sakharov ด้วยความอิจฉาเล็กน้อย: "แทนที่จะเป็นวัวตัวใหญ่ที่มีถังนมดิบ รัสเซียใช้ถุงนมผง" อย่างไรก็ตามทั้งสองฝ่ายล้มเหลวในการปิดบังความลับซึ่งกันและกัน เมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2497 ใกล้กับบิกินี่อะทอลล์ ชาวอเมริกันได้ทดสอบระเบิด Bravo ขนาด 15 เมกะตันโดยใช้ลิเธียมดิวเทอไรด์และในวันที่ 22 พฤศจิกายน พ.ศ. 2498 ระเบิดนิวเคลียร์แสนสาหัสสองขั้นตอนของโซเวียต RDS-37 ที่มีกำลัง 1.7 เมกะตัน ระเบิดเหนือสถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ ทำลายพื้นที่ทดสอบเกือบครึ่งหนึ่ง ตั้งแต่นั้นมา การออกแบบระเบิดแสนสาหัสก็ได้รับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย (เช่น มีเกราะป้องกันยูเรเนียมปรากฏขึ้นระหว่างระเบิดที่จุดชนวนและประจุหลัก) และกลายเป็นที่ยอมรับ และไม่มีความลึกลับขนาดใหญ่ของธรรมชาติเหลืออยู่ในโลกอีกต่อไปที่สามารถแก้ไขได้ด้วยการทดลองอันน่าทึ่งเช่นนี้ บางทีการกำเนิดของซูเปอร์โนวา

นักฟิสิกส์โซเวียตสร้างระเบิดไฮโดรเจนได้อย่างไร มีข้อดีและข้อเสียที่อาวุธร้ายนี้ถืออยู่ อ่านได้ในส่วน "ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์"

หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ยังคงเป็นไปไม่ได้ที่จะพูดถึงการเริ่มมีสันติภาพอย่างแท้จริง โดยมหาอำนาจสำคัญ 2 แห่งของโลกได้เข้าร่วมการแข่งขันทางอาวุธ แง่มุมหนึ่งของความขัดแย้งนี้คือการเผชิญหน้าระหว่างสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาในการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ ในปีพ.ศ. 2488 สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นประเทศแรกที่เข้าร่วมการแข่งขันเบื้องหลัง ได้ทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ในเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิที่โด่งดัง สหภาพโซเวียตยังได้ดำเนินการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ด้วย และในปี พ.ศ. 2492 ได้มีการทดสอบระเบิดปรมาณูลูกแรกซึ่งมีสารที่ใช้งานอยู่คือพลูโทเนียม แม้ในระหว่างการพัฒนา หน่วยข่าวกรองของสหภาพโซเวียตพบว่าสหรัฐฯ เปลี่ยนไปพัฒนาระเบิดที่ทรงพลังยิ่งขึ้น สิ่งนี้กระตุ้นให้สหภาพโซเวียตเริ่มผลิตอาวุธแสนสาหัส

เจ้าหน้าที่ข่าวกรองไม่สามารถทราบได้ว่าผลลัพธ์ใดที่ชาวอเมริกันประสบความสำเร็จ และความพยายามของนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ของโซเวียตก็ไม่ประสบผลสำเร็จ ดังนั้นจึงตัดสินใจสร้างระเบิดซึ่งการระเบิดจะเกิดขึ้นเนื่องจากการสังเคราะห์นิวเคลียสของแสงไม่ใช่การแยกตัวของวัตถุหนักเช่นเดียวกับในระเบิดปรมาณู ในฤดูใบไม้ผลิปี 1950 งานเริ่มสร้างระเบิด ซึ่งต่อมาได้รับชื่อ RDS-6 ในบรรดานักพัฒนาคือ Andrei Sakharov ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสันติภาพในอนาคตซึ่งเสนอแนวคิดในการออกแบบการเรียกเก็บเงินในปี 1948 แต่ต่อมาไม่เห็นด้วยกับการทดสอบนิวเคลียร์

อันเดรย์ ซาคารอฟ

วลาดิเมียร์ เฟโดเรนโก/วิกิมีเดียคอมมอนส์

ซาคารอฟเสนอให้คลุมแกนพลูโตเนียมด้วยองค์ประกอบเบาและหนักหลายชั้น ได้แก่ ยูเรเนียมและดิวทีเรียม ซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจน อย่างไรก็ตามต่อจากนั้นมีการเสนอให้แทนที่ดิวเทอเรียมด้วยลิเธียมดิวเทอไรด์ซึ่งทำให้การออกแบบประจุและการทำงานของมันง่ายขึ้นอย่างมาก ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมคือลิเธียมหลังจากการทิ้งระเบิดด้วยนิวตรอนจะผลิตไอโซโทปของไฮโดรเจน - ทริเทียมอีกชนิดหนึ่ง เมื่อไอโซโทปทำปฏิกิริยากับดิวทีเรียม จะปล่อยพลังงานออกมามากขึ้น นอกจากนี้ลิเธียมยังทำให้นิวตรอนช้าลงได้ดีขึ้น โครงสร้างของระเบิดนี้ทำให้ได้รับฉายาว่า "สโลกา"

ความท้าทายบางประการก็คือความหนาของแต่ละชั้นและจำนวนชั้นสุดท้ายก็มีความสำคัญมากเช่นกันสำหรับการทดสอบที่ประสบความสำเร็จ จากการคำนวณ พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการระเบิดจาก 15% ถึง 20% มาจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ และอีก 75-80% มาจากการแยกตัวของนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 ยูเรเนียม-238 และพลูโทเนียม-239 สันนิษฐานว่ากำลังประจุจะอยู่ที่ 200 ถึง 400 กิโลตัน ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติอยู่ที่ขีดจำกัดบนของการคาดการณ์

ในวันที่ X 12 สิงหาคม พ.ศ. 2496 มีการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนของโซเวียตลูกแรก สถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ที่เกิดการระเบิดตั้งอยู่ในภูมิภาคคาซัคสถานตะวันออก การทดสอบ RDS-6 นำหน้าด้วยความพยายามในปี 1949 (ในเวลานั้นมีการระเบิดของระเบิดภาคพื้นดินที่ให้ผลผลิต 22.4 กิโลตันที่สถานที่ทดสอบ) แม้ว่าสถานที่ทดสอบจะตั้งอยู่ห่างไกลออกไป แต่ประชากรในภูมิภาคนี้ก็สัมผัสประสบการณ์ความงามของการทดสอบนิวเคลียร์โดยตรง ผู้คนที่อาศัยอยู่ใกล้กับสถานที่ทดสอบมานานหลายทศวรรษ จนกระทั่งปิดสถานที่ทดสอบในปี 1991 ต้องเผชิญกับรังสี และพื้นที่หลายกิโลเมตรจากสถานที่ทดสอบก็ปนเปื้อนด้วยผลิตภัณฑ์สลายตัวของนิวเคลียร์

ระเบิดไฮโดรเจนลูกแรกของโซเวียต RDS-6

วิกิมีเดียคอมมอนส์

หนึ่งสัปดาห์ก่อนการทดสอบ RDS-6 ตามที่ผู้เห็นเหตุการณ์ระบุ ทหารได้มอบเงินและอาหารให้กับครอบครัวที่อาศัยอยู่ใกล้กับสถานที่ทดสอบ แต่ไม่มีการอพยพหรือข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ที่กำลังจะเกิดขึ้น ดินกัมมันตภาพรังสีถูกกำจัดออกจากพื้นที่ทดสอบ และโครงสร้างใกล้เคียงและเสาสังเกตการณ์ก็ได้รับการบูรณะใหม่ มีการตัดสินใจที่จะจุดชนวนระเบิดไฮโดรเจนบนพื้นผิวโลกแม้ว่าการกำหนดค่าจะทำให้สามารถทิ้งมันลงจากเครื่องบินได้ก็ตาม

การทดสอบประจุอะตอมก่อนหน้านี้แตกต่างอย่างมากจากที่นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์บันทึกไว้หลังการทดสอบพัฟของซาคารอฟ พลังงานที่ส่งออกจากระเบิด ซึ่งนักวิจารณ์เรียกว่าไม่ใช่ระเบิดแสนสาหัส แต่เป็นระเบิดปรมาณูที่เสริมด้วยเทอร์โมนิวเคลียร์ มีมากกว่าประจุครั้งก่อนถึง 20 เท่า สิ่งนี้สังเกตได้ด้วยตาเปล่าเมื่อสวมแว่นกันแดด: มีเพียงฝุ่นที่เหลืออยู่จากอาคารที่รอดตายและได้รับการซ่อมแซมใหม่หลังการทดสอบระเบิดไฮโดรเจน