Було запропоновано об'?днати цю статтю або розд?л з Ядерна бомба , але, можливо, це варто додатково обговорити . Пропозиц?я з липня 2023.

Ядерна зброя

Ядерна зброя у В?к?сховищ?

Я?дерна збро?я  ? зброя масового ураження , склада?ться з вражальних компонент?в ударно? , температурно? та опром?нюючо? д?й. Вибух в?дбува?ться за рахунок вив?льнення велико? к?лькост? атомно? енерг?? при досягненн? понад критично? маси компонент?в заряду через ?х зближення, що дозволя? ?н?ц?ювати швидку лавинопод?бну ланцюгову ядерну реакц?ю. Самоп?дтримувана ланцюгова ядерна реакц?я , при досягненн? критично? маси компонент?в ядерного заряду п?дтриму? розщеплення важких ядер заряду, у випадку термоядерно? збро? , да? початок термоядерно? реакц?? , синтезу численних легких ядер, що теж сприя? вив?льненню велико? к?лькост? енерг??. Ядерну зброю сл?д в?др?зняти в?д брудно? бомби , яка м?стить вибух?вку та закладен? у не? високорад?оактивн? речовини, проте, вони не досягають критично? маси для початку самоп?дтримувано? реакц?? ? вражаючим компонентом ? просто рад?ац?йне забруднення територ??.

Терм?н [ ред. | ред. код ]

Поняття ядерна зброя зазвичай охоплю?:

• власне ядерн? заряди (бойов? частини ракет ? торпед, бомб , артилер?йськ? снаряди тощо,
• засоби ?х доставлення до ц?л? ( ракети , л?таки , торпеди , артилер?йськ? гармати тощо),
• засоби керування.

Ядерна зброя ?стотно в?др?зня?ться в?д ?нших вид?в озбро?ння як масштабами, так ? характером ураження. На в?дстан? близько к?лометра в?д центру вибуху в?дбуваються суц?льн? руйнування та знищу?ться все живе поза укриттями. Передус?м, така д?я зумовлена тим, що потужн?сть ядерного вибуху набагато б?льша, н?ж будь-якого бо?припасу, створеного на основ? х?м?чно? вибух?вки.

Потужн?сть ядерних вибух?в, як ? будь яких вибух?в, вим?рюють у так званому тротиловому екв?валент?  ? вага потр?бного трин?тротолуолу (ТНТ, тротил), якого буде достатньо для вив?льнення тако? ж енерг??. Нав?ть найменш? ядерн? заряди мають потужн?сть вибуху близько 1 к?лотонни (тобто тисячу тонн тротилу ). М?н?мальний пор?г пов'язаний ?з ф?зикою процесу ? необх?дн?стю дотримання маси компонент?в б?льше критично? маси , яка буде не просто самоп?дтримувати под?л, що використовують в ядерних реакторах АЕС, але ? створювати лавинопод?бний б?льш ?нтенсивний неконтрольований под?л. Створення такого заряду з? звичайно? вибух?вки практично неможливо.

Уражальн? фактори [ ред. | ред. код ]

При п?дрив? ядерних бо?припас?в в?дбува?ться ядерний вибух , уражальними чинниками якого ?:

• ударна хвиля
• св?тлове випром?нювання
• проникна рад?ац?я
• рад?оактивне зараження
• електромагн?тний ?мпульс (ЕМ?)
• рентген?вське випром?нювання

Люди, як? безпосередньо п?ддалися впливу вражальних чинник?в ядерного вибуху, кр?м ф?зичних ушкоджень, зазнають потужний психолог?чний вплив в?д жахливого вигляду картини вибуху й руйнувань. Електромагн?тний ?мпульс безпосереднього впливу на жив? орган?зми не робить, але може порушити роботу електронно? апаратури.

Класиф?кац?я ядерних бо?припас?в [ ред. | ред. код ]

Вс? ядерн? бо?припаси можуть бути розд?лен? на дв? основн? категор??:

• ≪Ядерн?≫ ? однофазн? або одноступенев? вибухов? пристро?, у яких основний вих?д енерг?? походить в?д ядерно? реакц?? под?л важких ядер ( урану-235 або плутон?ю ) з утворенням б?льш легких елемент?в.
• Термоядерна зброя (також ≪воднев?≫) ? двофазн? або двоступенев? вибухов? пристро?, в котрих посл?довно розвиваються два ф?зичних процеси, зосереджених у р?зних областях простору: на перш?й стад?? основним джерелом енерг?? ? реакц?я д?лення важких ядер, а на друг?й ? реакц?? д?лення й термоядерного синтезу, використаються в р?зних пропорц?ях залежно в?д типу й налаштування бо?припас?в.

Реакц?я термоядерного синтезу, здеб?льшого, розвива?ться усередин? зб?рки ? служить потужним джерелом додаткових нейтрон?в. Т?льки ранн? ядерн? пристро? в 40-х роках XX ст., нечисленн? бомби гарматно? зб?рки в 1950-х, деяк? ядерн? артилер?йськ? снаряди, а також вироби ядерно ? технолог?чно слабкорозвинених держав (ПАР, Пакистан, КНДР) не застосовують термоядерний синтез як п?дсилювач потужност? ядерного вибуху.

Другий ступ?нь будь-якого такого пристрою може бути оснащений тампером з урану-238 , що ефективно д?литься в?д швидких нейтрон?в реакц?? синтезу. Так досяга?ться багаторазове зб?льшення потужност? вибуху ^{[ джерело? ]} й значне зб?льшення к?лькост? рад?оактивних опад?в. З легко? руки Р. Юнга, автора знано? книжки ≪Яскрав?ше тисяч? сонць≫ , написано? 1958 року по ≪гарячих сл?дах≫ Мангеттенського про?кту , такого роду ≪брудн?≫ бо?припаси називають FFF (fusion-fission-fusion) або трифазними. Однак цей терм?н не ? ц?лком коректним ^{[ джерело? ]} . Майже вс? ≪FFF≫ належать до двофазних ? в?др?зняються т?льки матер?алом тампера, який у ≪чистих≫ бо?припасах може бути виконаний з? свинцю, вольфраму та ?ншого. Винятком ? пристро? типу ≪Слойки≫ Сахарова , як? варто в?днести до однофазних, хоча вони мають шарувату структуру вибухово? речовини (ядро ?з плутон?ю ? шар дейтерида л?т?ю-6  ? шар урану 238). У США такий пристр?й одержав назву Alarm Clock (Годинник з будильником). Схема посл?довного чергування реакц?й розпод?лу й синтезу впроваджена у двофазних бо?припасах, у яких можна нарахувати до 6 шар?в при досить ≪пом?рн?й≫ потужност?. Прикладом служить в?дносно сучасна бо?головка W88, у як?й перша секц?я (primary) м?стить два шари, друга секц?я (secondary) ма? три шари, ? ще одним шаром ? загальна для двох секц?й оболонка з урану-238 (див. рисунок).

?нод? в окрему категор?ю вид?ляють нейтронну зброю  ? двофазн? бо?припаси мало? потужност? (в?д 1 кт до 25 кт), у якому 50?75 % енерг?? вив?льню?ться за рахунок термоядерного синтезу у вигляд? нейтрон?в . Оск?льки основним переносником енерг?? при синтез? ? швидк? нейтрони, то п?д час вибуху таких бо?припас?в вих?д нейтрон?в може в к?лька раз?в перевищувати вих?д нейтрон?в при вибухах однофазних ядерних вибухових пристро?в пор?внянно? потужност?. Завдяки цьому досяга?ться ?стотно б?льша вага уражальних фактор?в: нейтронне випром?нювання й наведена рад?оактивн?сть (до 30 % в?д загального енерговиходу), що може бути важливим з погляду завдання зменшення рад?оактивних опад?в ? зниження руйнувань на м?сцевост? за високо? ефективност? застосування проти танк?в ? живо? сили. Сл?д зазначити м?ф?чний характер уявлень про те, що нейтронна зброя вража? винятково людей ? залиша? в ц?лост? будови. За руйн?вним впливом вибух нейтронних бо?припас?в у сотн? раз?в перевершу? будь-як? неядерн? бо?припаси.

Потужн?сть [ ред. | ред. код ]

Потужн?сть ядерного заряду вим?рю?ться в тротиловому екв?валент?  ? к?лькост? трин?тротолуолу , який потр?бно п?д?рвати для одержання тако? ж енерг??. Зазвичай його подають у к?лотоннах (кт) або мегатоннах (Мт). Тротиловий екв?валент умовний: по-перше, розпод?л енерг?? ядерного вибуху за р?зними уражальними факторами ?стотно залежить в?д типу бо?припас?в й, у будь-якому раз?, дуже в?др?зня?ться в?д х?м?чного вибуху. По-друге, домогтися повного згоряння в?дпов?дно? к?лькост? х?м?чно? вибухово? речовини по сут? неможливо.

За потужн?стю ядерн? бо?припаси под?ляють на так? групи:

• надмал? (менш 1 кт);
• мал? (1 ? 10 кт);
• середн? (10 ? 100 кт);
• велик? (велико? потужност?) (100 кт ? 1 Мт);
• надвелик? (надвелико? потужност?) (понад 1 Мт).

Принцип д?? [ ред. | ред. код ]

В основу ядерно? збро? покладено некеровану ланцюгову реакц?ю под?лу важких ядер ? реакц?ю термоядерного синтезу.

Для зд?йснення ланцюгово? реакц?? д?лення використовуються або уран-235 , або плутон?й-239 , або, в окремих випадках, уран-233 . Уран у природ? зустр?ча?ться у вигляд? двох основних ?зотоп?в ? уран-235 (0,72 % природного урану) ? уран-238 ? все ?нше (99,2745 %). Звичайно зустр?ча?ться також дом?шка з урану-234 (0,0055 %), утворена розпадом урану-238. Однак, як речовину, що д?литься, можна використати т?льки уран-235. В уран?-238 самост?йний розвиток ланцюгово? ядерно? реакц?? неможливий (в?н розповсюджений у природ?). Для забезпечення ≪працездатност?≫ ядерно? бомби вм?ст урану-235 повинен бути не нижче 80 %. Тому при виробництв? ядерного палива для п?двищення частки урану-235 ? застосовують складний ? вкрай витратний процес збагачення урану . У США ступ?нь збагаченост? збройового урану (частка ?зотопу 235) перевищу? 93 % й ?нод? доводить до 97,5 %.

Альтернативою х?м?чному процесу збагачення урану слугу? створення ≪плутон??во? бомби≫ на основ? ?зотопу плутон?й-239, що для зб?льшення стаб?льност? ф?зичних властивостей ? пол?пшення стискальност? заряду звичайно легу?ться невеликою к?льк?стю гал?ю . Плутон?й виробля?ться в ядерних реакторах у процес? тривалого опром?нення урану-238 нейтронами. Аналог?чно уран-233 утворю?ться при опром?ненн? нейтронами тор?ю . У США ядерн? бо?припаси споряджаються сплавом 25 або Oraloy , назва якого походить в?д Oak Ridge (завод по збагаченню урану) ? alloy (сплав). До складу цього сплаву входить 25 % урану-235 й 75 % плутон?ю-239.

Сл?д зазначити, що в?домост? про будову ядерних бо?припас?в дотепер суворо засекречен? у вс?х кра?нах. Т?льки скрупульозн?сть окремих зах?дних журнал?ст?в ? вкрай р?дк?сн?, незначн? витоки ц??? закрито? ?нформац??, скрупульозно вивчен? на основ? ф?зичних знань, за допомогою метод?в ≪зворотно? ?нженер??≫ дозволили з певною ?мов?рн?стю, правильно зрозум?ти основн? принципи. Майже вс? ц? в?домост? стосуються ядерних бо?припас?в, вироблених у США.

Ф?зика [ ред. | ред. код ]

Ядерна реакц?я, енерг?я яко? використову?ться у ядерних п?дривних пристроях, поляга? у д?ленн? ядра внасл?док поглинання ним нейтрону. Поглинання нейтрону в?дбува?ться внасл?док захвату цим ядром нейтрону. У б?льшост? випадк?в поглинання нейтрону здатне призвести до д?лення будь-якого ядра, однак для б?льшост? елемент?в реакц?я под?лу можлива лише в тому випадку, якщо нейтрон до поглинання його ядром мав достатню енерг?ю, яка перевищу? порогову ^{[ джерело? ]} .

Вм?ст Урану-235 у природному уран? склада? близько 0,7 %, основна частина припада? на уран-238. Збагачення поляга? у вид?ленн? урану-235 з сум?ш? ^[1] .

Парн? ?зотопи плутон?й-238, -240 й -242 не ? матер?алами, що д?ляться, однак можуть д?литися п?д д??ю нейтрон?в високо? енерг??. Вони не здатн? п?дтримувати ланцюгову реакц?ю. Плутон?й ? трансурановим елементом (тобто елементом, масове число якого б?льше 92 ? масового числа урану). Трансуранов? елементи створюються штучно. Масове число плутон?ю склада? 94. Плутон?й-239 й плутон?й-241 ? матер?алами, як? д?ляться, при вплив? теплових нейтрон?в (майже ?з нульовою енерг??ю) й швидких нейтрон?в д?ляться на два нових ядра (?з вив?льненням енерг??) й випускають нейтрон. Кожне д?лення плутон?ю-239, як? в?дбува?ться при поглинанн? пов?льного нейтрону, призводить до утворення двох нових нейтрон?в. Якщо принаймн? один з цих нейтрон?в розщеплю? ?нш? ядра плутон?ю-239, виника? самоп?дтримувана ланцюгова реакц?я. М?н?мальна к?льк?сть матер?алу, яка ? необх?дною для п?дтримання ланцюгово? реакц??, назива?ться критичною масою. Надкритична маса здатна п?дтримувати зростальну ланцюгову реакц?ю, за яко? к?льк?сть вив?льнено? енерг?? зб?льшу?ться у час?. К?льк?сть матер?алу, необх?дного для п?дтримання критично? маси, залежить в?д геометрично? форми вибухового заряду й в?д щ?льност? матер?алу. Наприклад, критична маса сферично? форми метал?чного плутон?ю склада? близько 10 к?лограм. ?? можна зменшити р?зними способами. Для бойових заряд?в критична маса знаходиться м?ж 3 та 5 кг. Теоретично найменша можлива критична маса плутон?ю-239 становить приблизно дек?лька сотень грам?в ^{[ джерело? ]} .

Для створення ядерних п?дривних пристро?в можуть бути використан? також ?нш? речовини, що д?ляться, наприклад, уран-233, який отримують посередництвом опром?нювання тор?ю-232 ^{[ джерело? ]} .

Практична ц?нн?сть використання енерг??, яка вид?ля?ться при д?ленн?, поляга? у тому, що реакц?я д?лення може мати ланцюговий, самоп?дтримуваний характер. У кожному акт? д?лення утворю?ться приблизно два вторинних нейтрони, як? захоплюються ?ншими ядрами ? можуть викликати ?х д?лення, що, у свою чергу, призводить до утворення ще б?льшо? к?лькост? нейтрон?в. За спец?альних умов к?льк?сть нейтрон?в, а в?дпов?дно й число акт?в д?лення, зроста? в?д покол?ння до покол?ння. Залежн?сть к?лькост? акт?в д?лення в?д часу може бути описаною коеф?ц??нтом розмноження нейтрон?в ${\displaystyle c}$, який дор?вню? р?зниц? к?лькост? нейтрон?в, як? утворюються у одному акт? д?лення, та к?лькост? нейтрон?в, втрачених за рахунок поглинання, яке не призвело до д?лення (або за рахунок втеч? за меж? речовини, яка д?литься). Таким чином, ${\displaystyle c}$ в?дпов?да? к?лькост? акт?в д?лення, яка виклика? розпад одного ядра. В?н залежить в?д поперечного перер?зу реакц?? , к?лькост? вторинних нейтрон?в тощо. Ймов?рн?сть захоплення нейтрону пропорц?йна концентрац?? ядер й довжин? шляху, який проходить нейтрон у зразку. У зразку у форм? кул? при зб?льшенн? його маси ймов?рн?сть захоплення нейтрону, яке виклика? д?лення, зб?льшу?ться швидше, н?ж ймов?рн?сть його втеч?, що призводить до зб?льшення коеф?ц??нту розмноження. Маса, за яко? такий зразок досяга? критичного стану ${\displaystyle c=1}$, для високозбагаченого урану склада? близько 52 кг, для збройового плутон?ю близько 11 кг. Критичну масу можна зменшити удв?ч?, оточивши зразок шаром матер?алу (берил?й або уран-238), який в?д?гра? роль екрану (в?дбива? нейтрони). Оск?льки ймов?рн?сть захоплення пропорц?йна концентрац?? ядер, зб?льшення щ?льност? (наприклад, при стисненн? зразка) може призвести до виникнення у зразку критичного стану ? заряд, який знаходиться у п?дкритичному стан?, переводиться у надкритичний за допомогою спрямованого п?дриву, який стиска? заряд. А в?дтак м?н?мальна к?льк?сть речовини, яка ? необх?дною для ланцюгово? реакц??, залежить в?д досягнутого ступеня стиснення на практиц?. Ступ?нь стиснення визнача? не лише к?льк?сть необх?дного матер?алу, але й потужн?сть п?дриву ^{[ джерело? ]} .

Якщо ${\displaystyle c<1,}$ реакц?я не ма? ланцюгового характеру, оск?льки к?льк?сть нейтрон?в, як? здатн? викликати д?лення, виявля?ться меншою, н?ж ?х початкова к?льк?сть. При ${\displaystyle c=1}$ к?льк?сть нейтрон?в, в?дпов?дно акт?в розпаду, не зм?ню?ться в?д покол?ння до покол?ння. Реакц?я д?лення набува? ланцюгового, самоп?дтримуваного характеру. Це ? критичний стан речовини. При ${\displaystyle c>1}$ виника? надкритичний стан речовини. Залежн?сть к?лькост? акт?в д?лення в?д часу виража?ться формулою ${\displaystyle N=N_{0}\exp[(c-1)t/\tau ],}$ ${\displaystyle N}$ ? повне число акт?в д?лення, як? зд?йснюються за час ${\displaystyle t}$ в?д початку реакц??, ${\displaystyle N_{0}}$ ? число ядер, як? зазнали д?лення у першому покол?нн?, ${\displaystyle c}$ ? коеф?ц??нт розмноження, ${\displaystyle \tau }$ ? середн?й час м?ж посл?довними актами д?лення (склада? близько ${\displaystyle 10^{-8}}$). Наприклад, ланцюгова реакц?я почина?ться з одного акта д?лення й ${\displaystyle c=2.}$ Оск?льки у кожному акт? д?лення вид?ля?ться енерг?я, близька до 180 меВ ( ${\displaystyle 2,9\cdot 10^{-11}}$ Дж), повинно в?дбутися ${\displaystyle 1,45\cdot 10^{23}}$ акт?в розпаду (що в?дпов?да? д?ленню 57 грам?в речовини, яка д?литься). Така к?льк?сть розпаду в?дбудеться приблизно протягом приблизно 53 покол?нь. Тривал?сть процесу буде складати близько 0,5 м?кросекунд, основна частка енерг?? вид?литься протягом останн?х дек?лькох покол?нь. Якщо продовжити цей процес, то к?льк?сть енерг?? значно зросте. Наприклад, для зб?льшення енерг?? у 10 раз?в необх?дно всього 5 додаткових покол?нь ^{[ джерело? ]} .

У п?дривних пристроях використовують спец?альне джерело нейтрон?в, яке забезпечу? ?х ?нжекц?ю у масу речовини, яка д?литься. Цей момент ма? визначальне значення для потужност? п?дриву, оск?льки надто ранн?й початок ланцюгово? реакц?? призведе до швидкого розльоту речовини та, в?дпов?дно, значного зменшення енерг?? п?дриву ^{[ джерело? ]} .

П?д час ланцюгово? реакц?? вид?ля?ться велика к?льк?сть енерг??, яка швидко роз?гр?ва? речовину п?дривного пристрою до температури близько ${\displaystyle 10^{7}\,{}^{o}C.}$ За тако? температури речовина ? ?он?зованою плазмою. На цьому етап? близько 80 % енерг?? п?дриву вид?ля?ться у вигляд? електромагн?тного випром?нювання. Максимум енерг?? цього випром?нювання припада? на рентген?вський д?апазон спектру. Подальш? процеси визначаються характером вза?мод?? теплового випром?нювання ?з середовищем ^{[ джерело? ]} .

Якщо ядерний п?дрив зд?йсню?ться п?д землею, спочатку утворю?ться раковина, тиск у як?й менш н?ж за м?кросекунду зроста? до дек?лькох м?льйон?в атмосфер. Пот?м форму?ться ударна хвиля, фронт яко? обганя? розповсюдження раковини п?дриву, породжуючи сер?ю сейсм?чних ?мпульс?в ^{[ джерело? ]} .

Вар?анти детонац?? [ ред. | ред. код ]

?снують дв? основн? схеми п?дриву заряду, що д?литься: гарматна, ?накше називана бал?стичною, та ?мплоз?йна .

Гарматна схема [ ред. | ред. код ]

≪Гарматна схема≫ використовувалася в деяких моделях ядерно? збро? першого покол?ння. Суть гарматно? схеми поляга? у вистр?люванн? одного блоку речовини, що д?литься, докритично? маси (≪куля≫) в ?нший ? нерухомий (≪м?шень≫). Блоки розрахован? так, що при з'?днанн? ?хня загальна маса ста? надкритичною.

Даний спос?б детонац?? можливий т?льки в уранових бо?припасах, тому що плутон?й ма? на два порядки вищий нейтронний фон, що р?зко п?двищу? ймов?рн?сть передчасного розвитку ланцюгово? реакц?? до з'?днання блок?в. Це приводить до неповного виходу енерг?? ( шип?ння ). Для реал?зац?? гарматно? схеми в плутон??вих бо?припасах потр?бне зб?льшення швидкост? з'?днання частин заряду до техн?чно недосяжного р?вня. Кр?м того, уран краще, н?ж плутон?й, витриму? механ?чн? перевантаження.

Класичним прикладом тако? схеми ? бомба ≪Малюк≫ (≪Little Boy≫), скинута на Х?рос?му 6 серпня 1945  р. Уран для ?? виготовлення був добутий в Бельг?йському Конго (нин? Демократична Республ?ка Конго ), в Канад? ( Велике Ведмеже озеро ) ? в США (штат Колорадо ). У бомб? ≪Little Boy≫ для ц??? мети використався вкорочений до 1,8 м ствол морсько? гармати кал?бру 16,4 см, при цьому уранова ≪м?шень≫ являла собою цил?ндр д?аметром 100 мм, на який при ≪постр?л?≫ насувалася цил?ндрична ≪куля≫ надкритично? маси (38,5 кг) з в?дпов?дним внутр?шн?м каналом. Такий ≪?нту?тивно незрозум?лий≫ дизайн був зроблений для зниження нейтронного фону м?шен?: у ньому вона перебувала не впритул, а на в?дстан? 59 мм в?д нейтронного в?дбивача (≪тампера≫). У результат? ризик передчасного початку ланцюгово? реакц?? д?лення з неповним енерговид?ленням знижувався до дек?лькох в?дсотк?в.

?мплоз?йна схема [ ред. | ред. код ]

Ця схема детонац?? передбача? одержання надкритичного стану шляхом обтиснення матер?алу, що д?литься, сфокусованою ударною хвилею, створюваною вибухом х?м?чно? вибух?вки. Для фокусування ударно? хвил? використовуються так зван? вибухов? л?нзи , ? п?дрив в?дбува?ться одночасно в багатьох точках ?з високою точн?стю. Створення под?бно? системи розташування вибух?вки й п?дриву було у св?й час одним з найб?льш важких завдань. Формування зб?жно? ударно? хвил? забезпечувалося використанням вибухових л?нз з ≪швидко?≫ й ≪пов?льно?≫ вибух?вок ? ТАТВ (Триам?нотрин?тробензол) ? баратолу (сум?ш трин?тротолуолу з н?тратом бар?ю), ? деякими добавками) (див. ан?мац?ю).

За такою схемою був виконаний ? перший ядерний заряд (ядерний пристр?й ≪Gadget≫ ( англ. gadget  ? пристосування), висаджений (п?д?рваний) на веж? в ?спитових ц?лях у ход? випробувань ?з виразною назвою ≪Trinity≫ (≪Тр?йця≫) 16 липня 1945 року на пол?гон? неподал?к в?д м?стечка Аламогордо у штат? Нью-Мексико ), ? друга ?з застосованих за призначенням атомних бомб ? ≪Товстун≫ (≪Fat Man≫), скинута на Нагасак?. Фактично, ≪Gadget≫ був позбавленим зовн?шньо? оболонки прототипом бомби ≪Товстун≫. У ц?й перш?й атомн?й бомб? як нейтронний ?н?ц?атор був використаний так званий ≪?жачок≫ ( англ. urchin ). (Техн?чн? подробиц? див. у статт? ≪Товстун≫ .) Згодом ця схема була визнана малоефективною, ? некерований тип нейтронного ?н?ц?ювання майже не застосовувався надал?.

У ядерних зарядах на основ? реакц?? д?лення в центр? порожнисто? конструкц?? звичайно розм?щу?ться невелика к?льк?сть термоядерного палива ( дейтер?й й трит?й ), що нагр?ва?ться й стиску?ться в процес? д?лення конструкц?? до такого стану, що в ньому почина?ться термоядерна реакц?я синтезу. Цю газову сум?ш необх?дно пост?йно оновлювати, щоб компенсувати мимов?льний безупинний розпад ядер трит?ю. Випром?нюван? при цьому додатков? нейтрони ?н?ц?юють нов? ланцюгов? реакц?? в конструкц?? й компенсують втрати нейтрон?в, що залишають активну зону, ? це призводить до багаторазового росту енергетичного виходу в?д вибуху й ефективн?шому використанню речовини, що д?литься. Вар?юючи вм?ст газово? сум?ш? в заряд? одержують бо?припаси з регульованою в широких межах потужн?стю вибуху.

Сл?д зазначити, що описана схема сферично? ?мплоз?? ? застар?лою й ?з середини 1950-х рок?в майже не застосову?ться. Насправд?, застосовуваний дизайн Swan ( англ. swan  ? ≪леб?дь≫), побудовано на використанн? ел?псо?дально? конструкц?? що д?литься, яка у ход? двоточково?, тобто ?н?ц?йовано? у двох точках ?мплоз??, стиску?ться в поздовжньому напрямку й перетворю?ться на надкритичну кулю. Як так?, вибухов? л?нзи при цьому не використаються. Докладно, цей дизайн дотепер засекречено, але, наближено, утворення зб?жно? ударно? хвил? зд?йсню?ться за рахунок ел?псо?дально? форми ?мплоз?йного заряду так, що м?ж ним ? розм?щеною усередин? конструкц??ю з ядерним паливом, залиша?ться заповнений пов?трям прост?р. Тод? р?вном?рне обтиснення конструкц?? зд?йсню?ться завдяки тому, що швидк?сть п?дриву вибух?вки перевищу? швидк?сть руху ударно? хвил? в пов?тр?. ?стотно легший тампер викону?ться не з урану-238, а з берил?ю, який добре в?дбива? нейтрони. Можна припустити, що незвичайна назва даного дизайну ? ≪Леб?дь≫ (перше випробування ? Inca в 1956 р.) було п?дказано образом лебедя, котрий змахнув крильми, що почасти пов'язу?ться ?з фронтом ударно? хвил?, яка плавно охоплю? конструкц?ю ?з двох бок?в. У такий спос?б, стало можливим в?дмовитися в?д сферично? ?мплоз?? й, таким чином, зменшити д?аметр ?мплоз?йних ядерних бо?припас?в з 2 м у бомби ≪Товстун≫ до 30 см ? менше. Для самол?кв?дац?? таких бо?припас?в без ядерного вибуху ?н?ц?ю?ться т?льки один ?з двох детонатор?в, ? плутон??вий заряд руйну?ться несиметричним вибухом без будь-якого ризику його ?мплоз??.

Потужн?сть ядерного заряду, що працю? винятково на принцип? д?лення важких елемент?в, обмежу?ться десятками к?лотонн. Енергових?д ( англ. yield ) однофазних бо?припас?в, посилених термоядерним зарядом усередин? конструкц??, що д?литься, може досягати сотень к?лотонн. Створити однофазний пристр?й мегатонного класу практично неможливо, зб?льшення маси речовини, що д?литься, не вир?шу? проблему. Справа в тому, що енерг?я, що вид?ля?ться в результат? ланцюгово? реакц??, розпорошу? ? руйну? конструкц?ю з? швидк?стю порядку 1000 км/с, тому вона швидко ста? докритичною ? б?льша частина речовини, що д?литься, не встига? прореагувати. Наприклад, у скинут?й на м?сто Нагасак? бомб? ≪Товстун≫ встигло прореагувати не б?льше 20 % з 6.2 кг заряду плутон?ю, а в бомб?, що знищила Х?рос?му ( ≪Малюк≫ з гарматним складанням), розпалося т?льки 1.4 % з 64 кг збагаченого приблизно до 80 % урану. Найпотужн?ший в ?стор?? однофазний (британський) бо?припас, висаджений (п?д?рваний) у ход? випробувань Orange Herald в 1957 г., досяг потужност? 720 кт.

Двофазн? бо?припаси дозволяють п?двищити потужн?сть ядерних вибух?в до десятк?в мегатонн. Однак ракети з бо?головками, що розд?ляються, висока точн?сть сучасних засоб?в доправлення й супутникова розв?дка зробили пристро? мегатонного класу практично непотр?бними. Тим б?льше, що нос?? надпотужних бо?припас?в уразлив?ш? для систем ПРО й ППО.

У двофазному пристро? перша стад?я ф?зичного процесу ( primary ) використа?ться для запуску друго? стад?? ( secondary ), у ход? яко? вид?ля?ться найб?льша частина енерг??. Таку схему прийнято називати дизайном Теллера-Улама .

Енерг?я в?д детонац?? primary переда?ться через спец?альний канал ( interstage ) у процес? рад?ац?йно? дифуз?? квант?в рентген?вського випром?нювання й забезпечу? детонац?ю secondary за допомогою рад?ац?йно? ?мплоз?? тампера/пушера, усередин? якого перебува? дейтерид л?т?ю-6 ? запальний плутон??вий стрижень. Останн?й також служить додатковим джерелом енерг?? разом з пушером й/або тампером з урану-235 або урану-238, причому сп?льно вони можуть давати до 85 % в?д загального енерговиходу ядерного вибуху. При цьому термоядерний синтез служить у б?льш?й м?р? джерелом нейтрон?в для д?лення ядер. П?д д??ю нейтрон?в д?лення на ядра л?т?ю у склад? дейтериду л?т?ю утворю?ться трит?й, що в?дразу вступа? в реакц?ю термоядерного синтезу з дейтер??м.

У першому двофазному експериментальному пристро? Ivy Mike (10,5 Мт у випробуванн? 1952 р.) зам?сть дейтериду л?т?ю використовували зр?джений дейтер?й ? трит?й, але надал? вкрай дорогий чистий трит?й безпосередньо в термоядерн?й реакц?? друго? стад?? не застосовували. Ц?каво в?дзначити, що т?льки термоядерний синтез забезпечив 97 % основного енерговиходу експериментально? радянсько? ≪Цар-бомби≫ (вона ж ≪Кузьк?на мать≫), висаджено? в 1961 р. з абсолютно рекордним виходом енерг?? близько 58 Мт. Найб?льш ефективним за в?дношенням потужн?сть/вага двофазним бо?припасом став американський ≪монстр≫ Mark 41 з потужн?стю 25 Мт, який випускали сер?йно для розгортання на бомбардувальниках B-47 , B-52 й у вар?ант? моноблоку для МБР Титан-2 . Тампер ц??? бомби виконаний з урану-238, тому вона н?коли не випробовувалася в повному масштаб?. При зам?н? тампера на свинцевий потужн?сть даного пристрою знижувалася до 3 Мт.

• 
  ≪Економ?чний≫ дизайн Swan для ?мплоз?? ядерних бо?припас?в.
• 
  Припуска?ться така схема двофазно? бо?головки W88 , розгорнуто? на БРПЛ Трайдент в 90-х. Дизайн Теллера-Улама. Потужн?сть вибуху 475 Кт.

Засоби доставки [ ред. | ред. код ]

Засобами доставлення ядерних бо?припас?в до ц?л? може бути майже будь-яке важке озбро?ння. Зокрема, тактична ядерна зброя з 1950-х ?сну? у форм? артилер?йських снаряд?в ? м?н ? бо?припас?в для ядерно? артилер?? . Нос?ями ядерно? збро? можуть бути реактивн? снаряди РСЗВ , але поки ядерних снаряд?в для РСЗВ не ?сну? ^[2] . Однак, габарити багатьох сучасних ракет РСЗВ дозволяють розм?стити в них ядерний заряд, аналог?чний застосовуваному ствольною артилер??ю, у той час як деяк? РСЗВ, наприклад рос?йський ≪Смерч≫ , по дальност? практично зр?внялися з тактичними ракетами, ?нш? ж (наприклад, американська система M270 MLRS ) здатн? запускати з? сво?х установок тактичн? ракети . Тактичн? ракети й ракети б?льшо? дальност? ? нос?ями ядерно? збро?. У Договорах по обмеженню озбро?нь як засоби доставлення ядерно? збро? розглядаються бал?стичн? ракети , крилат? ракети й л?таки . ?сторично л?таки були першими засобами доправлення ядерно? збро?, ? саме за допомогою л?так?в було виконане ?дине в ?стор?? бойове ядерне бомбометання :

1. На японське м?сто Х?рос?ма 6 серпня 1945 року. В 08:15 м?сцевого часу л?так B-29 ≪Enola Gay≫ п?д командуванням полковника Пола Т?бетса, перебуваючи на висот? понад 9 км, зробив скидання атомно? бомби ≪Малюк≫ (≪Little Boy≫) на центр Х?рос?ми. Детонатор був установлений на висоту 600 метр?в над поверхнею; вибух, екв?валентом в?д 13 до 18 к?лотонн тротилу, в?дбувся через 45 секунд п?сля скидання.
2. На японське м?сто Нагасак? 9 серпня 1945 року. В 10:56 л?так В-29 ≪Bockscar≫ п?д командуванням п?лота Чарльза Су?н? прибув до Нагасак?. Вибух в?дбувся в 11:02 м?сцевого часу на висот? близько 500 метр?в. Потужн?сть вибуху склала 21 к?лотонну.

Розвиток систем ППО й ракетно? збро? висунуло на перший план саме ракети.

Догов?р СНО-1 ^[3] под?ляв вс? бал?стичн? ракети по дальност? на:

• М?жконтинентальн? ( МБР ) з дальн?стю б?льше 5500 км;
• Ракети середньо? дальност? (в?д 1000 до 5500 км);
• Ракети меншо? дальност? (менше 1000 км).

Догов?р РСМД ^[4] , л?кв?дуючи ракети середньо? й меншо? (в?д 500 до 1000 км) дальност?, взагал? оминув ракети з дальн?стю до 500 км. До цього класу потрапили вс? тактичн? ракети, ? в даний час (ХХ? ст.) так? засоби доставлення жваво розвиваються.

? бал?стичн?, ? крилат? ракети можуть бути розм?щен? на п?дводних човнах , звичайно атомних. У цьому раз? субмарина назива?ться, в?дпов?дно ПЧАРБ й ПЧАРК . Кр?м того, на багатоц?льових п?дводних човнах можуть розм?щатися ядерн? торпеди. Ядерн? торпеди можуть використатися як для атаки морських ц?лей, так й узбережжя супротивника. Так, академ?ком Сахаровим був запропонований про?кт торпеди Т-15 ?з зарядом ~100 мегатонн.

Кр?м ядерних заряд?в, що доставляють техн?чними нос?ями, ?снують ранцев? бо?припаси невелико? потужност?, як? переносяться людиною ? призначен? для використання диверс?йними групами.

За призначенням, засоби доправлення ядерно? збро? под?ляються на:

• тактичн? , призначен? для ураження живо? сили й бойово? техн?ки супротивника на фронт? й у найближчих тилах. До тактично? ядерно? збро? звичайно в?дносять ? засоби ураження морських, пов?тряних, ? косм?чних ц?лей;
• оперативно-тактичн?  ? для знищення об'?кт?в супротивника в межах оперативно? глибини;
• стратег?чн?  ? для знищення адм?н?стративних, промислових центр?в й ?нших стратег?чних ц?лей у глибокому тилу супротивника.

?стор?я [ ред. | ред. код ]

Шлях до створення атомно? бомби [ ред. | ред. код ]

• В 1896 роц? французький х?м?к Антуан Анр? Беккерель в?дкрив рад?оактивн?сть урану .
• В 1899 роц? Ернест Резерфорд виявив альфа- ? бета- промен?. 1900 року в?дкрито гамма-випром?нювання .
• У ц? роки в?дкрито багато рад?оактивних ?зотоп?в х?м?чних елемент?в: 1898 року П'?р ? Мар?я Кюр? в?дкрили полон?й й рад?й , в 1899 Резерфорд в?дкрив радон , а Андре-Лу? Деб'?рн  ? актин?й .
• 1903 року Резерфорд ? Фредер?к Содд? опубл?кували закон рад?оактивного розпаду .
• 1921 року Отто Ган , фактично, в?дкрив ядерну ?зомер?ю .
• У 1932 -му Джеймс Чедв?к в?дкрив нейтрон , а Карл Д. Андерсон ? позитрон .
• Того ж 1932 року у США Ернест Лоуренс запустив перший циклотрон , а в Англ?? Ернест Волтон й Джон Кокрофт уперше розщепили ядро атома: вони зруйнували ядро л?т?ю , обстр?люючи його на прискорювач? протонами . Одночасно такий експеримент проведено в СРСР.
• 1934 року Фредер?к Жол?о-Кюр? в?дкрив штучну рад?оактивн?сть, а Енр?ко Ферм? розробив методику спов?льнення нейтрон?в. У 1936 в?н в?дкрив селективне поглинання нейтрон?в.
• 1938 року Отто Ган, Фр?ц Штрассман й Л?за Мейтнер в?дкрили розщеплення ядра урану при поглинанн? ним нейтрон?в. ?з цього й почалася розробка ядерно? збро?.
• 1940 року Г. Н. Флеров й К. А. Петржак  (?нш? мови) , працюючи в ЛФТ? , в?дкрили спонтанний под?л ядра урану.
• Навесн? 1941 року Ферм? завершив розробку теор?? ланцюгово? ядерно? реакц?? .
• У червн? 1942 Ферм? й Г. Андерсон у ход? досл?д?в отримали коеф?ц??нт розмноження нейтрон?в понад одиницю, що в?дкрило шлях до створення ядерного реактора.
• 2 грудня 1942 року в США запрацював перший у св?т? ядерний реактор, зд?йснена перша ядерна ланцюгова реакц?я, що могла самоп?дтримуватися.
• 17 вересня 1943 стартував ≪Мангеттенський про?кт≫ .
• 16 липня 1945 року в США в пустел? п?д Аламогордо (штат Нью-Мексико ) випробувано перший ядерний вибуховий пристр?й ≪Gadget≫ (одноступ?нчастий, на основ? плутон?ю).
• У серпн? 1945 -го на японськ? м?ста американц? скинули перш? атомн? бомби ≪Маля≫ ( 6 серпня , Х?рос?ма ) ? ≪Товстун≫ ( 9 серпня , Нагасак? ). Див. Ядерне бомбардування Х?рос?ми ? На?асак? .

П?сляво?нне вдосконалювання ядерно? збро? [ ред. | ред. код ]

• Липень 1946  р. США провели операц?ю ≪Перехрестя≫ на атол? Б?к?н? : 4-й й 5-й атомн? вибухи в ?стор?? людства.
• Навесн? 1948  р. американц? провели операц?ю ≪П?сковик≫ ( англ. Operation ≪Sandstone≫ ). П?дготовка до не? йшла з л?та 1947 р. У ход? операц?? були випробуван? 3 удосконален? атомн? бомби.
• 29 серпня 1949  р. СРСР пров?в випробування сво?? атомно? бомби РДС-1 , зруйнувавши ядерну монопол?ю США.
• Наприк?нц? с?чня ? початку лютого 1951 р. США в?дкрили Ядерний пол?гон у Невад? ? провели там операц?ю ≪Рейнджер≫ з 5 ядерних вибух?в.
• У кв?тн? ? травн? 1951  р. США провели операц?ю ≪Парник≫ ^[en] .
• У жовтн? ? листопад? 1951 р. на пол?гон? в Невад? США провели операц?ю ≪Бастер-Джангл≫ .
• 14 вересня 1954 року на Тоцькому пол?гон? в Оренбурзьк?й област? в?дбулись тоцьк? в?йськов? навчання ?з застосуванням ядерно? збро?.
• У жовтн? 1961  р. СРСР пров?в випробування Цар-бомби , найпотужн?шого ядерного заряду в ?стор??.

Ядерний клуб [ ред. | ред. код ]

≪ Ядерний клуб ≫ ? неоф?ц?йна назва групи кра?н, що волод?ють ядерною збро?ю. До не? входять США (з 1945), Рос?я (перед тим Радянський Союз , з 1949), Велика Британ?я (1952), Франц?я (1960), КНР (1964), ?нд?я (1974), Пакистан (1998) ? КНДР (2006). Також вважа?ться, що ?зра?ль ма? ядерну зброю.

Випробовування [ ред. | ред. код ]

Перше випробовування ядерно? збро? в?дбулося в США 16 липня 1945. Потужн?сть атомно? бомби становила 20 к?лотонн. Найпотужн?ша випробувана бомба, ≪Цар-бомба≫ потужн?стю 50 мегатонн, вибухнула 30 жовтня 1961 на Нов?й Земл? ^[5] . 1963 року вс? ядерн? держави п?дписали догов?р про обмеження випробовування ядерно? збро?, за яким заборонялися вибухи в атмосфер?, п?д водою й у в?дкритому космос?, але дозволялися п?дземн? вибухи. Франц?я продовжувала випробовування в атмосфер? до 1974 року, Китай ? до 1980.

Востанн? п?дземн? випробування ядерно? збро? зд?йснювалися: Радянським Союзом ? 1990 року, Сполученим Корол?вством ? 1991 року, США ? 1992 року, Кита?м та Франц??ю ? 1996 року. 1996 року було п?дписано догов?р про повну заборону випробовувань ядерно? збро?. ?нд?я та Пакистан не п?дписали цей догов?р ? зд?йснили випробовування 1998 року. Останн? випробовування станом на вересень 2010 зд?йснила П?вн?чна Корея ? 25 травня 2009 ^[6] .

Контроль за проведенням ядерних випробовувань [ ред. | ред. код ]

У зв'язку ?з надзвичайною небезпекою проведення ядерних випробовувань у склад? збройних сил великих св?тових держав ?снують спец?альн? в?йськов? п?дрозд?ли, створен? для контролю за проведенням таких випробувань.

Вперше п?дрозд?ли для контролю за проведенням ядерних випробовувань були створен? в США ^[7] . Створювалися вони паралельно ?з розробкою американсько? ядерно? збро?.

У Радянському Союз? Служба спец?ального контролю як структурний п?дрозд?л Головного розв?дувального управл?ння Генерального штабу Збройних Сил СРСР була сформована 13 травня 1958 року ? п?сля виходу в?дпов?дного р?шення, п?дписаного м?н?стром оборони СРСР Р. Я. Малиновським.

В?дставання СРСР в технолог?ях виробництва засоб?в автоматичного керування та програмного забезпечення комп'ютер?в призвело до р?зниц? п?дход?в у розгортанн? систем контролю за ядерними випробуваннями. У той час, коли американськ? фах?вц? робили ставку на автономн? (у тому числ?, п?дводн?, придонн?, розм?щен? на прибережних шельфах) сейсмоприймальн? станц??, що в автоматичному режим? кодували ? передавали з?брану ?нформац?ю в Центр (у роки холодно? в?йни розм?щувався в штат? Алабама ), радянськ? сейсмологи були змушен? працювати у в?йськових лаборатор?ях, розгорнутих по всьому периметру тод?шнього СРСР, в?д Петрозаводська на заход? до Б?л?б?но та Петропавловська-Камчатського на Далекому Сход? кра?ни. Так? лаборатор?? розм?щали в м?сцях, де, за даними геолог?чних досл?джень, проходили кра? великих тектон?чних плит . А значить, оч?кувалися найсприятлив?ш? умови для приймання сейсм?чного сигналу ? створення найб?льш ефективних сейсм?чних канал?в .

Результатом тако? пол?тики у створенн? системи спец?ального контролю для Укра?ни стало те, що п?сля розвалу СРСР найб?льш ефективн? лаборатор?? ССК (так?, як Борово? в Казахстан?) залишилися в ?нших державах. Незалежн?й Укра?н? ж д?стався уламок системи у вигляд? двох наявних лаборатор?й (м?сця дислокац?? Кам'янець-Под?льський та Макаров-1 поблизу села Кримок на меж? Житомирсько? та Ки?всько? областей) та навчального центру молодших спец?ал?ст?в (розташованого у м?ст? Балта Одесько? област?).

Запаси ядерно? збро? у св?т? [ ред. | ред. код ]

К?льк?сть бо?головок (активних й у резерв?) ^[8]

Прим?тка: Дан? по Рос?йськ?й Федерац?? з 1992 р. ? США з 2002 р. охоплюють т?льки бо?заряди стратег?чних нос??в; обидв? держави мають у сво?му розпорядженн? також значну к?льк?сть тактично? ядерно? збро?, що важко п?дда?ться оц?нц? ^[12]

Оц?нка к?лькост? ядерних озбро?нь [ ред. | ред. код ]

За даними Стокгольмського м?жнародного ?нституту досл?дження проблем миру (SIPRI) на початку 2011 року у св?т? нал?чувалось близько 20530 одиниць ядерно? збро?.

Приблизна оц?нка св?тових ядерних сил, с?чень 2011р ^[13] .

Приблизна оц?нка св?тових ядерних сил, с?чень 2012р ^[14] .

Див. також [ ред. | ред. код ]

В?к?сховище ма? мультимед?йн? дан? за темою: Ядерна зброя

• Ядерна стратег?я
• Ядерна зброя Укра?ни
• Стратег?чн? ядерн? сили Рос?йсько? Федерац??
• Ядерна зброя США
• Ядерна зима
• Ядерна м?на
• Ядерна вал?зка
• Граунд Зеро  (?нш? мови)
• Догов?р про нерозповсюдження ядерно? збро?
• Догов?р про всеосяжну заборону ядерних випробувань
• МАГАТЕ
• Рад?олог?чна зброя
• Група ядерних постачальник?в
• Атмосферн? ядерн? випробування США
• Б?лий потяг
• Без'ядерна зона
• Семипалатинський ядерний пол?гон
• Служба спец?ального контролю
• Пол?тика стримування
• Ядерний вибух у Донецьк?й област?
• Ядерний вибух у Харк?вськ?й област?

Прим?тки [ ред. | ред. код ]

Посилання [ ред. | ред. код ]

В?к?сховище ма? мультимед?йн? дан? за темою: Ядерна зброя

• Як вижити п?сля ядерного вибуху [TED-Ed]
• Пам'ятка населенню по захисту в?д атомно? збро?. Друге видання. Москва 1954. (формат djvu)
• (англ.) by Alex Wellerstein ^{[ недоступне посилання з серпня 2019 ]}  ? картограф?чне моделювання впливу ядерних вибух?в р?зно? потужност?.
• Консультативний висновок М?жнародного суду щодо законност? погрози ядерною збро?ю або його застосування , 1996
• Докладний техн?чний опис перших заряд?в (2001) (англ.)
• База даних по вс?х, проведених р?зними кра?нами, ядерних вибухах (австрал?йський урядовий сайт) (англ.)
• А. В. Яблоков . Неминучий зв'язок ядерно? енергетики з атомною збро?ю. Допов?дь. ? Беллона , 2005.
• С. Федос??в . Зброя великого шантажу
• Про?кт ≪Х?рос?ма≫ (?сторична дов?дка, в?деоматер?али, документи)
• Музей ядерно? збро?
• Ядерний х?д. За ? проти.

Л?тература [ ред. | ред. код ]

• Роберт Юнг. ≪Яскрав?ше тисяч? сонець≫. М, 1960.
• Ардашев А.Н. гл.5. Атомне полум'я. // Вогнеметно-запальна зброя. ?люстрований дов?дник . ? Агинское, Балашиха : АСТ, Астрель, 2001. ? 288 с. ? (В?йськова техн?ка) ? 10 100 прим. ? ISBN 5-17-008790-X .
• Пономар?в, Леон?д ?ванович , ≪П?д знаком кванта≫, 1984 (1989, 2007) Атомна бомба. (глава ?з книги)
• Хуберт Ман?я. ?стор?я атомно? бомби. ? Москва : Текст , 2012. ? 352 с. ? (Короткий курс) ? 3 000 прим. ? ISBN 978-5-7516-1005-0 .