ממה עשויה פצצת המימן? משפט על כדור הארץ החדש

לפני 60 שנה, ב-1 במרץ 1954, התפוצצה ארצות הברית פצצת מימןעל ביקיני אטול. כוחו של הפיצוץ הזה היה שווה ערך לפיצוץ של אלף פצצות שהוטלו על הערים היפניות הירושימה ונגסאקי. זה היה המבחן החזק ביותר שנעשה אי פעם בארצות הברית. התפוקה המשוערת של הפצצה הייתה 15 מגה טון. לאחר מכן, בארצות הברית, הגדלת כוח הנפץ של פצצות כאלה הוכרה כלא ראויה.

כתוצאה מהבדיקה נכנסו לאטמוספירה כ-100 מיליון טונות של אדמה מזוהמת. אנשים גם סבלו. צבא ארה"ב לא עיכב את המבחן, בידיעה שהרוח נושבת לעבר האיים המיושבים ושדייגים עלולים לסבול. תושבי האי והדייגים אפילו לא הוזהרו מפני הבדיקות ו סכנה אפשרית.

כך, ספינת הדיג היפנית "Happy Dragon" ("Fukuryu-Maru"), ששכנה 140 ק"מ ממוקד הפיצוץ, נחשפה לקרינה, 23 בני אדם נפצעו (מאוחר יותר מתו 12). יותר מ-800 סירות דיג יפניות זוהמו בדרגות שונות כתוצאה מבדיקת Castle Bravo, על פי משרד הבריאות היפני. היו עליהם כ-20 אלף איש. תושבי האטולים Rongelap ו-Ailinginae קיבלו מנות קרינה רציניות. גם כמה חיילים אמריקאים נפצעו.

הקהילה העולמית הביעה את דאגתה ממלחמת ההלם החזקה והנשורת הרדיואקטיבית. כמה מדענים בולטים, כולל ברטרנד ראסל, אלברט איינשטיין, פרדריק ג'וליוט-קירי, מחו. בשנת 1957 התקיים הכנס הראשון של התנועה המדעית בעיירה Pugwash שבקנדה, שמטרתו לאסור ניסויים גרעיניים, להפחית את הסיכון לסכסוכים מזוינים ולחפש במשותף אחר פתרונות. בעיות גלובליות(תנועת Pugwash).

מההיסטוריה של יצירת פצצת המימן בארצות הברית

הרעיון של פצצת היתוך שיזמה מטען אטומי הועלה כבר ב-1941. במאי 1941, הפיזיקאי Tokutaro Hagiwara מאוניברסיטת קיוטו ביפן הציע את האפשרות ליזום תגובה תרמו-גרעינית בין גרעיני מימן באמצעות תגובת שרשרת נפיצה של ביקוע של גרעיני אורניום-235. רעיון דומה הובע בספטמבר 1941 באוניברסיטת קולומביה על ידי הפיזיקאי האיטלקי המובהק אנריקו פרמי. הוא הציג אותו לעמיתו הפיזיקאי האמריקאי אדוארד טלר. ואז פרמי וטלר הביעו את הרעיון של האפשרות ליזום תגובות תרמו-גרעיניות במדיום דאוטריום על ידי פיצוץ גרעיני. טלר עלה באש עם הרעיון הזה ובמהלך יישום פרויקט מנהטן הוא הקדיש את רוב זמנו לעבודה על יצירת תרמיות פצצה גרעינית.

אני חייב לומר שהוא היה מדען "מיליטריסטי" אמיתי שדגל בהבטחת היתרון של ארה"ב בתחום הנשק הגרעיני. המדען היה נגד האיסור על ניסויים גרעיניים בשלוש סביבות, הוא הציע לבצע עבודה חדשה כדי ליצור זול יותר סוגים יעיליםאטומי . הוא דגל בהצבת נשק בחלל.

קבוצה של מדענים מבריקים מארצות הברית ואירופה, שעבדו במעבדת לוס אלמוס, במהלך העבודה על יצירת נשק גרעיני, נגעו גם בבעיות של פצצת העל דאוטריום. עד סוף 1945 נוצר מושג קוהרנטי יחסית של "הסופר הקלאסי". האמינו שזרימת הנייטרונים היוצאת מפצצת האטום הראשונית המבוססת על אורניום-235 עלולה לגרום לפיצוץ בגליל עם דאוטריום נוזלי (דרך תא ביניים עם תערובת DT). אמיל קונופינסקי הציע להוסיף טריטיום לדוטריום כדי להפחית את טמפרטורת ההצתה. ב-1946 הציע קלאוס פוקס, בהשתתפותו של ג'ון פון נוימן, שימוש במערכת חניכה חדשה. הוא כלל יחידה משנית נוספת של תערובת DT נוזלית, שהוצתה כתוצאה מקרינה מפצצת האטום הראשונית.

עמיתו של טלר, המתמטיקאי הפולני סטניסלב אולם, העלה הצעות שאפשרו לתרגם את פיתוחה של פצצה תרמו-גרעינית למטוס מעשי. לכן, כדי ליזום היתוך תרמו-גרעיני, הוא הציע לדחוס דלק תרמו-גרעיני לפני שהוא מתחיל להתחמם, באמצעות תגובת הביקוע הראשונית לשם כך והצבת המטען התרמו-גרעיני בנפרד מהרכיב הגרעיני הראשוני. מהחישובים הללו, טלר שיער שקרני הרנטגן וקרני הגמא שנוצרו מהפיצוץ הראשוני יוכלו להעביר מספיק אנרגיה למשנית כדי להתחיל תגובת היתוך.

בינואר 1950 הכריז נשיא ארה"ב הארי טרומן כי ארה"ב תעבוד על כל סוגי הנשק האטומי, כולל פצצת המימן ("פצצת על"). הוחלט לערוך את הניסויים הקרקעיים הראשונים עם תגובות תרמו-גרעיניות ב-1951. אז, הם תכננו לבדוק את פצצת האטום "המחוזקת" "נקודה", כמו גם את המודל של "הסופר הקלאסי" עם תא ייזום בינארי. בדיקה זו נקראה "ג'ורג'" (המכשיר עצמו נקרא "צילינדר"). במהלך הכנת מבחן ג'ורג' נעשה שימוש בעיקרון הקלאסי של תכנון מכשיר תרמו-גרעיני, שבו האנרגיה של פצצת האטום הראשונית נשמרת ומשמשת לדחיסת הרכיב השני עם דלק תרמו-גרעיני.

ב-9 במאי 1951 בוצע מבחן ג'ורג'. הלהבה התרמו-גרעינית הקטנה הראשונה התלקחה על פני כדור הארץ. ב-1952 החלה בניית מפעל לייצור ליתיום-6. בשנת 1953 הושק הייצור.

בספטמבר 1951 החליטה לוס אלמוס לפתח את המכשיר התרמו-גרעיני של מייק. ב-1 בנובמבר 1952 נוסה מטען חבלה תרמו-גרעיני באטול Eniwetok. עוצמת הפיצוץ הוערכה ב-10-12 מגה-טון שווה ערך ל-TNT. דאוטריום נוזלי שימש כדלק להיתוך תרמו-גרעיני. הרעיון של מכשיר דו-שלבי עם תצורת Teller-Ulam השתלם. המכשיר היה מורכב ממטען גרעיני רגיל ומכל קריוגני עם תערובת של דאוטריום נוזלי וטריטיום. "המצת" לתגובה התרמו-גרעינית היה מוט פלוטוניום, שהיה ממוקם במרכז המיכל הקריוגני. המבחן הצליח.

עם זאת, הייתה בעיה - פצצת העל תוכננה בגרסה שאינה ניתנת להובלה. משקלו הכולל של המבנה היה יותר מ-70 טון. לא ניתן היה להשתמש בו במהלך המלחמה. המשימה העיקרית הייתה ליצור נשק תרמו-גרעיני נייד. לשם כך, היה צורך לצבור כמות מספקת של ליתיום-6. כמות מספקתשנצבר עד אביב 1954.

ב-1 במרץ 1954, האמריקנים ערכו ניסוי תרמו-גרעיני חדש, טירת בראבו, באטול ביקיני. ליתיום דאוטריד שימש כדלק תרמו-גרעיני. זה היה מטען דו-שלבי: מטען אטומי מתחיל ודלק תרמו-גרעיני. הבדיקה הוכרזה כמוצלחת. למרות שהם טעו בכוח הפיצוץ. הוא היה הרבה יותר חזק מהצפוי.

בדיקות נוספות אפשרו לשפר את המטען התרמו-גרעיני. ב-21 במאי 1956 הוטלה הפצצה הראשונה כְּלִי טַיִס. מסת המטען הצטמצמה, מה שאפשר להקטין את הפצצה. כבר ב-1960 הצליחה ארצות הברית ליצור ראשי נפץ בדרגת מגהטון, אותם פרסו על צוללות גרעיניות.

המאמר שלנו מוקדש להיסטוריה של הבריאה ולעקרונות כלליים של סינתזה של מכשיר כזה שנקרא לפעמים מימן. במקום לשחרר אנרגיה נפיצה מביקוע גרעינים של יסודות כבדים כמו אורניום, הוא מייצר אפילו יותר ממנה על ידי מיזוג גרעינים של יסודות קלים (כמו איזוטופים של מימן) לאחד כבד (כמו הליום).

מדוע היתוך גרעיני עדיף?

בתגובה תרמו-גרעינית, המורכבת מהיתוך של גרעיני היסודות הכימיים המעורבים בה, נוצרת הרבה יותר אנרגיה ליחידת מסה של מכשיר פיזיקלי מאשר בפצצת אטום טהורה המיישמת תגובת ביקוע גרעיני.

בפצצת אטום, דלק גרעיני בקיע במהירות, תחת פעולת אנרגיית הפיצוץ של חומרי נפץ רגילים, משולב בנפח כדורי קטן, שם נוצרת המסה הקריטית שלו, ומתחילה תגובת הביקוע. במקרה זה, רבים מהנייטרונים המשתחררים מהגרעינים הבקיעים יגרמו לביקוע של גרעינים אחרים במסת הדלק, שגם פולטים נויטרונים נוספים, מה שמוביל לתגובת שרשרת. הוא מכסה לא יותר מ-20% מהדלק לפני שהפצצה מתפוצצת, או אולי הרבה פחות אם התנאים אינם אידיאליים: כך ב פצצות אטוםאה בייבי, ירד על הירושימה, ו-Fat Man, שפגע בנגסאקי, היעילות (אם בכלל ניתן להחיל עליהם מונח כזה) הייתה רק 1.38% ו-13%, בהתאמה.

היתוך (או היתוך) של הגרעינים מכסה את כל מסת מטען הפצצה ונמשך כל עוד הנייטרונים יכולים למצוא את הדלק התרמו-גרעיני שעדיין לא הגיב. לכן, כוחה ההמוני והנפץ של פצצה כזו הם בלתי מוגבלים תיאורטית. מיזוג כזה יכול תיאורטית להימשך ללא הגבלת זמן. אכן, פצצה תרמו-גרעינית היא אחד ממכשירי יום הדין הפוטנציאליים שעלולים להרוס את כל חיי האדם.

מהי תגובת היתוך גרעיני?

הדלק לתגובת ההיתוך הוא איזוטופ המימן דאוטריום או טריטיום. הראשון שונה ממימן רגיל בכך שבגרעין שלו, בנוסף לפרוטון אחד, יש גם נויטרון, ובגרעין הטריטיום כבר יש שני נויטרונים. במים טבעיים, אטום אחד של דאוטריום מהווה 7,000 אטומי מימן, אך מחוץ לכמותו. הכלול בכוס מים, ניתן לקבל את אותה כמות חום כתוצאה מתגובה תרמו-גרעינית, כמו בעירה של 200 ליטר בנזין. בפגישה ב-1946 עם פוליטיקאים, הדגיש אבי פצצת המימן האמריקאית, אדוארד טלר, שדאוטריום מספק יותר אנרגיה לגרם משקל מאשר אורניום או פלוטוניום, אך עולה עשרים סנטים לגרם בהשוואה לכמה מאות דולרים לגרם דלק ביקוע. טריטיום אינו מופיע בטבע במצב חופשי כלל, ולכן הוא הרבה יותר יקר מדוטריום, עם מחיר שוק של עשרות אלפי דולרים לגרם, לעומת זאת. המספר הגדול ביותראנרגיה משתחררת בדיוק בתגובת היתוך של גרעיני דאוטריום וטריטיום, שבה נוצר גרעין של אטום הליום ומשתחרר נויטרון, הנושא אנרגיה עודפת של 17.59 MeV

D + T → 4 He + n + 17.59 MeV.

תגובה זו מוצגת באופן סכמטי באיור שלהלן.

האם זה הרבה או מעט? כידוע, הכל ידוע בהשוואה. אז, האנרגיה של 1 MeV היא בערך פי 2.3 מיליון יותר ממה שמשתחרר במהלך הבעירה של 1 ק"ג שמן. כתוצאה מכך, היתוך של שני גרעינים בלבד של דאוטריום וטריטיום משחרר אנרגיה רבה כפי שמשתחררת במהלך בעירה של 2.3∙10 6 ∙17.59 = 40.5∙10 6 ק"ג שמן. אבל אנחנו מדבריםרק שני אטומים. אתם יכולים לתאר לעצמכם כמה היו ההימור גבוהים במחצית השנייה של שנות ה-40 של המאה הקודמת, כאשר החלה העבודה בארה"ב ובברה"מ, שהתוצאה שלה הייתה פצצה תרמו-גרעינית.

איך הכל התחיל

עוד בקיץ 1942, בתחילת פרויקט פצצת האטום בארצות הברית (פרויקט מנהטן) ואחר כך בתוכנית סובייטית דומה, הרבה לפני שנבנתה פצצה המבוססת על ביקוע אורניום, תשומת הלב של חלק מהמשתתפים באלה תוכניות נמשכו למכשיר, שיכול להשתמש בתגובת היתוך תרמו-גרעיני חזקה הרבה יותר. בארצות הברית, התומך בגישה זו, ואפילו, אפשר לומר, המתנצל שלה, היה אדוארד טלר, שכבר הוזכר לעיל. בברית המועצות, כיוון זה פותח על ידי אנדריי סחרוב, אקדמאי עתידי ומתנגד.

עבור טלר, הקסם שלו מהיתוך תרמו-גרעיני במהלך שנות יצירתה של פצצת האטום שימש חוסר שירות. כחבר בפרויקט מנהטן, הוא קרא בהתמדה להפנות כספים ליישום רעיונות משלו, שמטרתה הייתה פצצת מימן ותרמו-גרעינית, שלא מצאה חן בעיני ההנהגה וגרמה למתיחות ביחסים. מכיוון שבאותה תקופה לא נתמך הכיוון התרמו-גרעיני של המחקר, לאחר יצירת פצצת האטום, עזב טלר את הפרויקט ועסק בהוראה, כמו גם במחקר על חלקיקים יסודיים.

עם זאת, פרוץ המלחמה הקרה, ובעיקר היצירה והניסויים המוצלחים של פצצת האטום הסובייטית ב-1949, הפכו להזדמנות חדשה עבור טלר האנטי-קומוניסט העז להגשים את רעיונותיו המדעיים. הוא חוזר למעבדת לוס אלמוס, שם נוצרה פצצת האטום, ויחד עם סטניסלב אולם וקורנליוס אוורט מתחיל בחישובים.

העיקרון של פצצה תרמו-גרעינית

כדי להתחיל את תגובת ההיתוך הגרעיני, עליך לחמם באופן מיידי את מטען הפצצה לטמפרטורה של 50 מיליון מעלות. תוכנית הפצצות התרמו-גרעיניות שהציע טלר משתמשת בפיצוץ של פצצת אטום קטנה, שנמצאת בתוך מארז המימן. ניתן לטעון שהיו שלושה דורות בפיתוח הפרויקט שלה בשנות ה-40 של המאה הקודמת:

• גרסת ה-Teller, המכונה "הסופר הקלאסי";
• קונסטרוקציות מורכבות יותר, אך גם מציאותיות יותר, של כמה ספירות קונצנטריות;
• הגרסה הסופית של תכנון טלר-עולם, המהווה את הבסיס לכל מערכות הנשק התרמו-גרעיני הפועלות כיום.

גם הפצצות התרמו-גרעיניות של ברית המועצות, שבראשית יצירתן עמד אנדריי סחרוב, עברו שלבי תכנון דומים. הוא, ככל הנראה, די עצמאי וללא תלות באמריקאים (מה שלא ניתן לומר על פצצת האטום הסובייטית, שנוצרה על ידי מאמצים משותפים של מדענים וקציני מודיעין שעבדו בארצות הברית) עבר את כל שלבי התכנון הנ"ל.

לשני הדורות הראשונים היה תכונה שיש להם רצף של "שכבות" המשולבות זו בזו, כל אחת מחזקת היבט כלשהו מהקודמת, ובמקרים מסוימים נוצר משוב. לא הייתה חלוקה ברורה בין פצצת האטום הראשונית לזו התרמו-גרעינית המשנית. לעומת זאת, תכנון הפצצה התרמו-גרעינית של טלר-אולם מבחין בחדות בין פיצוץ ראשוני, פיצוץ משני, ובמידת הצורך פיצוץ נוסף.

התקן של פצצה תרמו-גרעינית לפי עקרון טלר-עולם

רבים מהפרטים שלו עדיין מסווגים, אך ישנה ודאות סבירה שכל הנשק התרמו-גרעיני הזמין כעת משתמש כאב טיפוס במכשיר שנוצר על ידי אדוארד טלרוס וסטניסלב אולם, שבו פצצת אטום (כלומר, מטען ראשוני) משמשת ליצירת קרינה , דוחס ומחמם דלק היתוך. אנדריי סחרוב בברית המועצות הגה כנראה באופן עצמאי מושג דומה, שאותו כינה "הרעיון השלישי".

באופן סכמטי, המכשיר של פצצה תרמו-גרעינית בהתגלמות זו מוצג באיור למטה.

הוא היה גלילי בצורתו, עם פצצת אטום ראשית כדורית בקצהו האחד. המטען התרמו-גרעיני המשני בדגימות הראשונות, עדיין לא תעשייתיות, היה מדוטריום נוזלי, מעט מאוחר יותר הוא הפך למוצק מ תרכובת כימיתנקרא ליתיום דאוטריד.

העובדה היא שליתיום הידריד LiH כבר זמן רב נעשה שימוש בתעשייה להובלה ללא בלון של מימן. מפתחי הפצצה (הרעיון הזה שימש לראשונה בברית המועצות) פשוט הציעו לקחת את איזוטופ הדוטריום שלה במקום מימן רגיל ולשלב אותו עם ליתיום, מכיוון שקל הרבה יותר לייצר פצצה עם מטען תרמו-גרעיני מוצק.

צורת המטען המשני הייתה גליל שהונח במיכל עם מעטפת עופרת (או אורניום). בין המטענים יש מגן של הגנה על נויטרונים. החלל בין דפנות המיכל עם הדלק התרמו-גרעיני לבין גוף הפצצה מלא בפלסטיק מיוחד, לרוב קלקר. גוף הפצצה עצמו עשוי מפלדה או אלומיניום.

צורות אלה השתנו בעיצובים האחרונים כמו זה שמוצג באיור למטה.

בו משטחים את המטען הראשוני, כמו אבטיח או כדור פוטבול אמריקאי, והמטען המשני הוא כדורי. צורות כאלה משתלבות בצורה יעילה הרבה יותר בנפח הפנימי של ראשי נפץ של טילים חרוטיים.

רצף פיצוץ תרמו-גרעיני

כאשר פצצת האטום הראשונית מתפוצצת, אז ברגעים הראשונים של תהליך זה, נוצרת קרינת רנטגן חזקה (שטף ניוטרונים), אשר נחסמת חלקית על ידי מגן הנייטרונים, ומשתקפת מהציפוי הפנימי של המארז המקיף את המשני. תשלום, כך צילומי רנטגןנופלים עליו באופן סימטרי לכל אורכו.

בשלבים הראשונים של תגובת היתוך, נויטרונים מפיצוץ אטומי נספגים במילוי הפלסטיק כדי למנוע מהדלק להתחמם מהר מדי.

קרני רנטגן גורמות להופעת קצף פלסטי צפוף בתחילה, הממלא את החלל בין המארז למטען המשני, שהופך במהירות למצב פלזמה, מחמם ודוחס את המטען המשני.

בנוסף, קרני הרנטגן מאדות את פני המיכל המקיף את המטען המשני. חומר המיכל, המתאדה באופן סימטרי ביחס למטען זה, מקבל מומנטום מסוים המכוון מהציר שלו, ושכבות המטען המשני, על פי חוק שימור התנע, מקבלים דחף המכוון לכיוון ציר המכשיר. . העיקרון כאן זהה לרקטה, רק אם נדמיין שהדלק הרקטי מפוזר באופן סימטרי מהציר שלו, והגוף נדחס פנימה.

כתוצאה מדחיסה כזו של דלק תרמו-גרעיני, נפחו יורד אלפי פעמים, והטמפרטורה מגיעה לרמה של תחילת תגובת ההיתוך הגרעיני. פצצה תרמו-גרעינית מתפוצצת. התגובה מלווה ביצירת גרעיני טריטיום, המתמזגים עם גרעיני הדוטריום שהיו במקור במטען המשני.

המטענים המשניים הראשונים נבנו סביב ליבת מוט של פלוטוניום, הנקראת באופן לא פורמלי "נר", שנכנסה לתגובת ביקוע גרעיני, כלומר בוצע פיצוץ אטומי נוסף על מנת להעלות את הטמפרטורה עוד יותר כדי להבטיח את תחילת תגובת ההיתוך הגרעיני. כעת מאמינים שמערכות דחיסה יעילות יותר ביטלו את ה"נר", ומאפשרות מזעור נוסף של עיצוב הפצצה.

מבצע קיסוס

זה היה השם שניתן לניסויים של נשק תרמו-גרעיני אמריקאי באיי מרשל ב-1952, במהלכם פוצצה הפצצה התרמו-גרעינית הראשונה. קראו לו אייבי מייק והוא נבנה על פי שיטת Teller-Ulam הטיפוסית. המטען התרמו-גרעיני המשני שלו הונח במיכל גלילי, שהוא כלי דיואר מבודד תרמית עם דלק תרמו-גרעיני בצורת דאוטריום נוזלי, שלאורכו עבר "נר" של 239 פלוטוניום. הדוואר, בתורו, היה מכוסה בשכבה של 238 אורניום במשקל של יותר מ-5 טון, שהתנדפה במהלך הפיצוץ, וסיפקה דחיסה סימטרית של דלק ההיתוך. המיכל עם מטענים ראשוניים ומשניים הונח במארז פלדה ברוחב 80 אינץ' ואורך 244 אינץ' עם קירות בעובי 10-12 אינץ', שהייתה הדוגמה הגדולה ביותר למוצר יצוק עד אז. משטח פנימיהמארז היה מרופד ביריעות של עופרת ופוליאתילן כדי לשקף קרינה לאחר פיצוץ המטען הראשוני וליצור פלזמה שמחממת את המטען המשני. כל המכשיר שקל 82 טון. מבט על המכשיר זמן קצר לפני הפיצוץ מוצג בתמונה למטה.

הניסוי הראשון של פצצה תרמו-גרעינית התרחש ב-31 באוקטובר 1952. עוצמת הפיצוץ הייתה 10.4 מגה-טון. Atol Eniwetok, עליו הופק, נהרס לחלוטין. רגע הפיצוץ מוצג בתמונה למטה.

ברית המועצות נותנת תשובה סימטרית

הבכורה התרמו-גרעינית של ארה"ב לא נמשכה זמן רב. ב-12 באוגוסט 1953, הפצצה התרמו-גרעינית הסובייטית הראשונה RDS-6, שפותחה בהנהגתם של אנדריי סחרוב ויולי חריטון, נוסתה באתר הניסויים של Semipalatinsk, אלא מכשיר מעבדה, מסורבל ובלתי מושלם. מדענים סובייטים, למרות ההספק הנמוך של 400 ק"ג בלבד, בדקו תחמושת גמורה לחלוטין עם דלק תרמו-גרעיני בצורת ליתיום דיוטריד מוצק, ולא דאוטריום נוזלי, כמו האמריקאים. אגב, יש לציין שרק האיזוטופ 6 Li משמש בהרכב של ליתיום דיוטריד (זה נובע מהמוזרויות של מעבר תגובות תרמו-גרעיניות), ובטבע הוא מעורבב עם איזוטופ 7 Li. לכן, נבנו מתקנים מיוחדים להפרדה של איזוטופים ליתיום ולבחירת 6 Li בלבד.

הגעה למגבלת הכוח

לאחר מכן הגיע עשור של מרוץ חימוש בלתי פוסק, שבמהלכו גדל כוחה של תחמושת תרמו-גרעינית ללא הרף. לבסוף, ב-30 באוקטובר 1961, הפצצה התרמו-גרעינית החזקה ביותר שנבנתה ונוסה אי פעם, הידועה במערב בשם הצאר בומבה, התפוצצה באוויר בגובה של כ-4 ק"מ בברית המועצות במהלך ניסוי נובאיה זמליה. אֲתַר.

תחמושת תלת-שלבית זו פותחה למעשה כפצצה של 101.5 מגה-טון, אך הרצון לצמצם את הזיהום הרדיואקטיבי של השטח אילץ את היזמים לנטוש את השלב השלישי בקיבולת של 50 מגה-טון ולהפחית את התפוקה המשוערת של המכשיר ל-51.5 מגה-טון. במקביל, 1.5 מגה טון היה כוח הפיצוץ של המטען האטומי הראשוני, והשלב התרמו-גרעיני השני היה אמור לתת עוד 50. כוח הפיצוץ בפועל היה עד 58 מגה טון. הופעת הפצצה מוצגת בתמונה למטה .

ההשלכות שלו היו מרשימות. למרות גובה הפיצוץ המשמעותי מאוד של 4000 מ', כדור האש הבהיר להפליא כמעט הגיע לכדור הארץ עם הקצה התחתון שלו, והתרומם לגובה של יותר מ-4.5 ק"מ עם הקצה העליון שלו. הלחץ מתחת לנקודת ההתפרצות היה פי שישה משיא הלחץ בפיצוץ הירושימה. הבזק האור היה כה בהיר עד שניתן היה לראות אותו במרחק של 1000 קילומטרים, למרות מזג האוויר המעונן. אחד ממשתתפי הבדיקה ראה הבזק בהיר דרך משקפיים כהים וחש את השפעותיו של דופק תרמי גם במרחק של 270 ק"מ. תמונה של רגע הפיצוץ מוצגת למטה.

יחד עם זאת, הוכח שלכוחו של מטען תרמו-גרעיני באמת אין גבולות. אחרי הכל, זה היה מספיק כדי להשלים את השלב השלישי, ויכולת העיצוב הייתה מושגת. אבל אתה יכול להגדיל את מספר הצעדים עוד יותר, שכן משקלו של הצאר בומבה היה לא יותר מ-27 טון. התצוגה של מכשיר זה מוצגת בתמונה למטה.

לאחר ניסויים אלו, התברר לפוליטיקאים ואנשי צבא רבים הן בברית המועצות והן בארה"ב כי מרוץ החימוש הגרעיני הגיע לקצהו וכי יש לעצור אותו.

רוסיה המודרנית ירשה את הארסנל הגרעיני של ברית המועצות. כיום, הפצצות התרמו-גרעיניות של רוסיה ממשיכות לשמש גורם הרתעה לאלה המחפשים הגמוניה עולמית. נקווה שהם ימלאו את תפקידם רק כגורם מרתיע ולעולם לא יתפוצצו.

השמש ככור היתוך

ידוע היטב שטמפרטורת השמש, ליתר דיוק הליבה שלה, שמגיעה ל-15,000,000 מעלות צלזיוס, נשמרת הודות לזרימה מתמשכת של תגובות תרמו-גרעיניות. עם זאת, כל מה שיכולנו ללמוד מהטקסט הקודם מדבר על האופי הנפיץ של תהליכים כאלה. אז למה השמש לא מתפוצצת כמו פצצה תרמו-גרעינית?

העובדה היא שעם חלק עצום של מימן בהרכב מסת השמש, שמגיע ל-71%, חלקו של איזוטופ הדאוטריום שלו, שגרעיניו יכולים להשתתף רק בתגובת ההיתוך התרמו-גרעיני, הוא זניח. העובדה היא שגרעיני הדאוטריום עצמם נוצרים כתוצאה מהיתוך של שני גרעיני מימן, ולא רק היתוך, אלא עם ריקבון של אחד הפרוטונים לנייטרון, פוזיטרון וניטרינו (מה שנקרא התפרקות בטא), שהוא אירוע נדיר. במקרה זה, גרעיני הדאוטריום המתקבלים מופצים באופן שווה למדי על פני נפח ליבת השמש. לכן, בגודלו ובמסתו העצומים, מרכזים בודדים ונדירים של תגובות תרמו-גרעיניות בעלות עוצמה נמוכה יחסית פרוסים, כביכול, על פני כל ליבת השמש. ברור שהחום המשתחרר במהלך התגובות הללו אינו מספיק כדי לשרוף באופן מיידי את כל הדאוטריום בשמש, אבל מספיק כדי לחמם אותו לטמפרטורה שמבטיחה חיים על פני כדור הארץ.

אנרגיה אטומית משתחררת לא רק במהלך ביקוע גרעיני אטום של יסודות כבדים, אלא גם במהלך שילוב (סינתזה) של גרעינים קלים לכבדים יותר.

לדוגמה, גרעינים של אטומי מימן, בשילובם, יוצרים גרעינים של אטומי הליום, ומשתחררת יותר אנרגיה ליחידת משקל של דלק גרעיני מאשר במהלך ביקוע גרעיני אורניום.

תגובות היתוך גרעיני אלו המתרחשות בטמפרטורות גבוהות מאוד, הנמדדות בעשרות מיליוני מעלות, נקראות תגובות תרמו-גרעיניות. נשק המבוסס על שימוש באנרגיה המשתחררת באופן מיידי כתוצאה מתגובה תרמו-גרעינית נקרא נשק תרמו-גרעיני.

נשק תרמו-גרעיני המשתמשים באיזוטופי מימן כמטען (חומר נפץ גרעיני) מכונים לעתים קרובות כאל נשק מימן.

תגובת ההיתוך בין איזוטופי מימן - דאוטריום וטריטיום - מתקדמת בהצלחה במיוחד.

ליתיום דאוטריום (תרכובת של דאוטריום עם ליתיום) יכולה לשמש גם כמטען לפצצת מימן.

דאוטריום, או מימן כבד, מופיע באופן טבעי בכמויות זעירות במים כבדים. מים רגילים מכילים כ-0.02% מים כבדים כטומאה. כדי להשיג 1 ק"ג של דאוטריום, יש צורך לעבד לפחות 25 טון מים.

טריטיום, או מימן סופר-כבד, כמעט ולא נמצא בטבע. הוא מתקבל באופן מלאכותי, למשל, על ידי הקרנת ליתיום בניוטרונים. לצורך כך ניתן להשתמש בניוטרונים המשתחררים בכורים גרעיניים.

מכשיר מעשי פצצת מימןניתן לדמיין כך: ליד מטען מימן המכיל מימן כבד וסופר-כבד (כלומר, דאוטריום וטריטיום), יש שתי חצאי כדור של אורניום או פלוטוניום (מטען אטומי) מרוחקות זו מזו.

לצורך התכנסות ההמיספרות הללו, נעשה שימוש במטענים מחומר נפץ רגיל (TNT). מטעני ה-TNT מתפוצצים בו זמנית ומפגישים את חצאי הכדורים של המטען האטומי. ברגע החיבור שלהם מתרחש פיצוץ, ובכך יוצר תנאים לתגובה תרמו-גרעינית, וכתוצאה מכך יתרחש גם פיצוץ של מטען מימן. לפיכך, התגובה של פיצוץ פצצת מימן עוברת שני שלבים: השלב הראשון הוא ביקוע של אורניום או פלוטוניום, השני הוא שלב ההיתוך, שבו נוצרים גרעיני הליום וניטרונים חופשיים בעלי אנרגיה גבוהה. נכון לעכשיו, ישנן תוכניות לבניית פצצה תרמו-גרעינית תלת פאזית.

בפצצה תלת פאזית, המעטפת עשויה מאורניום-238 (אורניום טבעי). במקרה זה, התגובה עוברת שלושה שלבים: השלב הראשון של הביקוע (אורניום או פלוטוניום לפיצוץ), השני - תגובה תרמו-גרעינית בליתיום הידרייט והשלב השלישי - תגובת הביקוע של אורניום-238. ביקוע גרעיני אורניום נגרם על ידי נויטרונים, אשר משתחררים בצורה של זרם רב עוצמה במהלך תגובת ההיתוך.

ייצור המעטפת מאורניום-238 מאפשר להגביר את עוצמת הפצצה על חשבון חומרי הגלם הגרעיניים הנגישים ביותר. לפי העיתונות הזרה, פצצות בעלות קיבולת של 10-14 מיליון טון ומעלה כבר נבדקו. ברור שזה לא הגבול. שיפור נוסף של נשק גרעיני הולך הן בקו של יצירת פצצות בעלות הספק גבוה במיוחד, והן בקו של פיתוח עיצובים חדשים המאפשרים להפחית את משקלן וקליבר הפצצות. בפרט, הם עובדים על יצירת פצצה המבוססת כולה על היתוך. יש, למשל, דיווחים בעיתונות הזרה על האפשרות להשתמש בשיטה חדשה לפיצוץ פצצות תרמו-גרעיניות המבוססת על שימוש בגלי הלם של חומרי נפץ קונבנציונליים.

האנרגיה המשתחררת מפיצוץ פצצת מימן יכולה להיות גדולה פי אלפי מונים מהאנרגיה של פיצוץ פצצת אטום. עם זאת, רדיוס ההרס לא יכול להיות גדול פי כמה מרדיוס ההרס שנגרם מפיצוץ פצצת אטום.

רדיוס הפעולה של גל ההלם במהלך פיצוץ אווירי של פצצת מימן עם שווה ערך ל-TNT של 10 מיליון טון גדול בערך פי 8 מרדיוס הפעולה של גל הלם שנוצר מפיצוץ של פצצת אטום עם שווה ערך ל-TNT של 20,000 טון, בעוד שעוצמת הפצצה גדולה פי 500, כלומר בשורש הקובייה של 500. בהתאם, גם שטח ההשמדה גדל בכפי 64, כלומר, ביחס לשורש הקובייה של גורם הגדלת כוח הפצצה בריבוע. .

לפי סופרים זרים, בפיצוץ גרעיני בקיבולת של 20 מיליון טון, שטח ההרס המוחלט של מבני קרקע קונבנציונליים, לפי מומחים אמריקאים, יכול להגיע ל-200 ק"מ 2, אזור ההרס המשמעותי - 500 ק"מ 2 וחלקי - עד 2580 קמ"ר.

המשמעות היא, מסיקים מומחים זרים, שדי בפיצוץ של פצצה אחת בעלת עוצמה כזו כדי להרוס עיר גדולה מודרנית. כידוע, השטח שנכבש על ידי פריז הוא 104 קמ"ר, לונדון - 300 קמ"ר, שיקגו - 550 קמ"ר, ברלין - 880 קמ"ר.

קנה המידה של הנזק וההרס מפיצוץ גרעיני בקיבולת של 20 מיליון טון יכול להיות מיוצג באופן סכמטי, בצורה הבאה:

אזור מנות קטלניותקרינה ראשונית ברדיוס של עד 8 ק"מ (על שטח של עד 200 ק"מ 2);

האזור המושפע מקרינת אור (כוויות)] ברדיוס של עד 32 ק"מ (על שטח של כ-3000 ק"מ 2).

ניתן להבחין בנזק למבני מגורים (שברי זכוכית, טיח שהתפורר וכדומה) גם במרחק של עד 120 ק"מ ממקום הפיצוץ.

הנתונים הניתנים ממקורות זרים פתוחים הם אינדיקטיביים, הם התקבלו במהלך ניסויים של נשק גרעיני בעל כוח נמוך יותר ועל ידי חישובים. סטיות מנתונים אלה בכיוון זה או אחר יהיו תלויות גורמים שונים, ובעיקר בשטח, אופי הפיתוח, תנאים מטאורולוגיים, כיסוי צמחיה וכו'.

במידה רבה ניתן לשנות את רדיוס ההרס על ידי יצירה מלאכותית של תנאים מסוימים המפחיתים את השפעת השפעת הגורמים המזיקים של הפיצוץ. כך, למשל, אפשר להפחית את ההשפעה המזיקה של קרינת האור, לצמצם את האזור שבו אנשים יכולים להישרף וחפצים יכולים להתלקח, על ידי יצירת מסך עשן.

ערך ניסויים בארצות הברית ביצירת מסכי עשן במהלך פיצוצים גרעיניים בשנים 1954-1955. הראה שעם צפיפות וילון (ערפילי שמן) המתקבלת בצריכה של 440-620 ליטר נפט ל-1 קמ"ר, השפעת קרינת האור מפיצוץ גרעיני, בהתאם למרחק למוקד הרעש, יכולה להיחלש ב-65- 90%.

עשנים אחרים גם מחלישים את ההשפעה המזיקה של קרינת האור, שהם לא רק שאינם נחותים, אלא שבמקרים מסוימים עולים על ערפילי הנפט. בפרט, עשן תעשייתי, המפחית את הנראות האטמוספרית, יכול להפחית את ההשפעות של קרינת האור באותה מידה כמו ערפילי שמן.

ניתן לצמצם מאוד את ההשפעה המזיקה של פיצוצים גרעיניים על ידי בנייה מפוזרת של התנחלויות, יצירת מטעי יער וכו'.

ראוי לציין במיוחד את הירידה החדה ברדיוס הנזק לאנשים, בהתאם לשימוש באמצעי הגנה מסוימים. ידוע, למשל, שגם במרחק קטן יחסית ממוקד הפיצוץ, מחסה בטוח מהשפעות קרינת האור והקרינה החודרת הוא מקלט בעל שכבת עפר בעובי 1.6 מ' או שכבת בטון 1 מ'.

מקלט מסוג קל מקטין את רדיוס האזור הפגוע פי שישה בהשוואה למקום פתוח, והאזור הפגוע מצטמצם פי עשרה. בעת שימוש בחריצים מכוסים, רדיוס הנזק האפשרי מצטמצם פי 2.

כתוצאה מכך, עם ניצול מירבי של כל השיטות ואמצעי ההגנה הזמינים, ניתן להשיג הפחתה משמעותית בהשפעת הגורמים המזיקים של הנשק הגרעיני ובכך להפחית את האבדות האנושיות והחומריות במהלך השימוש בהם.

אם כבר מדברים על היקף ההרס שעלול להיגרם כתוצאה מפיצוצי נשק גרעיני בעוצמה גבוהה, יש לזכור שהנזק ייגרם לא רק מפעולת גל הלם, קרינת אור וקרינה חודרת, אלא גם על ידי פעולתם של חומרים רדיואקטיביים הנופלים בנתיב הענן שנוצר במהלך הפיצוץ, הכוללת לא רק תוצרי פיצוץ גזים, אלא גם חלקיקים מוצקים בגדלים שונים, הן במשקל והן בגודל. במיוחד מספר גדול שלאבק רדיואקטיבי נוצר במהלך פיצוצים קרקעיים.

גובה עליית הענן וגודלו תלויים במידה רבה בעוצמת הפיצוץ. לפי העיתונות הזרה, בעת ניסוי מטענים גרעיניים בקיבולת של כמה מיליוני טונות של TNT, שבוצעו על ידי ארה"ב באוקיינוס ​​השקט בשנים 1952-1954, הגיע ראש הענן לגובה של 30-40 ק"מ. .

בדקות הראשונות לאחר הפיצוץ יש לענן צורת כדור ועם הזמן הוא נמתח לכיוון הרוח ומגיע לגודל עצום (כ-60-70 ק"מ).

כשעה לאחר פיצוץ פצצה בעלת שוות ערך TNT של 20 אלף טון, נפח הענן מגיע ל-300 ק"מ 3, ובפיצוץ פצצה של 20 מיליון טון הנפח יכול להגיע ל-10 אלף קמ"ש.

נע בכיוון זרימת מסות האוויר, ענן אטומי יכול לתפוס רצועה באורך של כמה עשרות קילומטרים.

מהענן במהלך תנועתו, לאחר עלייתו לשכבות העליונות של האטמוספרה הנדירה, לאחר מספר דקות, אבק רדיואקטיבי מתחיל ליפול אל הקרקע, ומזהם שטח של כמה אלפי קילומטרים רבועים לאורך הדרך.

בתחילה נושרים חלקיקי האבק הכבדים ביותר, אשר יש להם זמן לשקוע תוך מספר שעות. המסה העיקרית של אבק גס נופלת ב-6-8 השעות הראשונות לאחר הפיצוץ.

כ-50% מהחלקיקים (הגדולים) של אבק רדיואקטיבי נושרים בתוך 8 השעות הראשונות לאחר הפיצוץ. נפילה זו מכונה לעתים קרובות מקומית בניגוד לכלל, בכל מקום.

חלקיקי אבק קטנים יותר נשארים באוויר בגבהים שונים ונופלים לקרקע במשך כשבועיים לאחר הפיצוץ. במהלך זמן זה, הענן יכול להקיף את כדור הארץ מספר פעמים, וללכוד רצועה רחבה במקביל לקו הרוחב שבו נעשה הפיצוץ.

חלקיקים בגודל קטן (עד 1 מיקרון) נשארים בשכבות העליונות של האטמוספירה, מופצים באופן שווה יותר ברחבי הגלובוס ונושרים במהלך מספר השנים הבאות. לדברי מדענים, הנשורת של אבק רדיואקטיבי עדין נמשכת בכל מקום במשך כעשר שנים.

הסכנה הגדולה ביותר לאוכלוסיה היא אבק רדיואקטיבי שיורד בשעות הראשונות לאחר הפיצוץ, שכן רמת הזיהום הרדיואקטיבי היא כה גבוהה עד שהיא עלולה לגרום לפציעות קטלניות לאנשים ובעלי חיים המוצאים את עצמם בשטח לאורך נתיב הרדיואקטיבי. ענן.

גודל השטח ומידת הזיהום של השטח כתוצאה מנשירת אבק רדיואקטיבי תלויים במידה רבה בתנאים המטאורולוגיים, השטח, גובה הפיצוץ, גודל מטען הפצצה, אופי הקרקע וכו'. הגורם החשוב ביותר הקובע את גודל אזור הזיהום, תצורתו, הוא כיוון ועוצמת הרוחות השוררות באזור הפיצוץ בגבהים שונים.

כדי לקבוע את הכיוון האפשרי של תנועת ענן, יש צורך לדעת לאיזה כיוון ובאיזה מהירות נושבת הרוח בגבהים שונים, החל מגובה של כ-1 ק"מ וכלה ב-25-30 ק"מ. לשם כך על השירות המטאורולוגי לערוך תצפיות ומדידות רציפות של הרוח באמצעות רדיוסונדים בגבהים שונים; בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, קבע לאיזה כיוון הענן הרדיואקטיבי צפוי לנוע.

במהלך פיצוץ פצצת מימן, שייצרה ארצות הברית ב-1954 בחלק המרכזי של האוקיינוס ​​השקט (על ביקיני אטול), לאזור המזוהם היה צורה של אליפסה מוארכת, שהשתרעה 350 ק"מ במורד הרוח ו-30 ק"מ נגד רוּחַ. הרוחב המרבי של הרצועה היה כ-65 ק"מ. השטח הכולל של זיהום מסוכן הגיע לכ-8 אלף קמ"ר.

כידוע, כתוצאה מהפיצוץ הזה, ספינת הדיג היפנית Fukuryumaru, שהייתה אז במרחק של כ-145 ק"מ, הייתה מזוהמת באבק רדיואקטיבי. 23 הדייגים שהיו על כלי השיט הזה נפצעו, ואחד מהם היה קטלני.

פעולת האבק הרדיואקטיבי שנפל לאחר הפיצוץ ב-1 במרץ 1954 פגעה גם ב-29 עובדים אמריקאים ו-239 תושבי איי מרשל, כולם נפצעו במרחק של יותר מ-300 ק"מ מאתר הפיצוץ. ספינות אחרות שהיו באוקיינוס ​​השקט במרחק של עד 1,500 ק"מ מביקיני, וכמה דגים ליד החוף היפני, התבררו גם הם נגועים.

על זיהום האטמוספירה מתוצרי הפיצוץ הצביעו הגשמים שירדו על חוף האוקיינוס ​​השקט ויפן בחודש מאי, בהם זוהתה רדיואקטיביות מוגברת מאוד. האזורים שבהם נרשמה נשורת רדיואקטיבית במהלך מאי 1954 תופסים כשליש משטחה של יפן כולה.

הנתונים לעיל על היקף הנזק שיכול להיגרם לאוכלוסייה בפיצוץ פצצות אטום בקליבר גדול מראים שמטענים גרעיניים בעלי תפוקה גבוהה (מיליוני טונות של TNT) יכולים להיחשב כנשק רדיולוגי, כלומר נשק. שמשפיע על תוצרי פיצוץ רדיואקטיביים יותר מאשר גלי הלם, קרינת אור וקרינה חודרת הפועלים בזמן הפיצוץ.

לכן, במהלך הכנת ההתנחלויות ומתקני הכלכלה הלאומית להגנה אזרחית, יש להקפיד בכל מקום על אמצעים להגנה על האוכלוסייה, בעלי החיים, המזון, המספוא והמים מפני זיהום מתוצרי פיצוץ של מטענים גרעיניים שעלולים ליפול לאורך השביל. של הענן הרדיואקטיבי.

יחד עם זאת, יש לזכור כי כתוצאה מנשירת חומרים רדיואקטיביים, לא רק פני הקרקע והחפצים, אלא גם האוויר, הצמחייה, המים במאגרים פתוחים וכו' יזוהמו. האוויר יהיה מזוהם הן בתקופת שקיעת החלקיקים הרדיואקטיביים והן בזמן הבא, במיוחד לאורך כבישים בזמן תנועה או במזג אוויר סוער, כאשר חלקיקי האבק המשוקעים שוב יעלו לאוויר.

כתוצאה מכך, אנשים ובעלי חיים לא מוגנים עלולים להיות מושפעים מאבק רדיואקטיבי החודר למערכת הנשימה יחד עם האוויר.

מסוכן יהיו גם מזון ומים המזוהמים באבק רדיואקטיבי, אשר בבליעה עלול לגרום למחלה קשה, לעיתים קטלנית. כך, בתחום הנשורת של חומרים רדיואקטיביים שנוצרו במהלך פיצוץ גרעיני, אנשים יושפעו לא רק כתוצאה מקרינה חיצונית, אלא גם כאשר מזון, מים או אוויר מזוהמים ייכנסו לגוף. בעת ארגון הגנה מפני נזק על ידי תוצרי פיצוץ גרעיני, יש לזכור כי מידת הזיהום לאורך שובל תנועת הענן פוחתת עם המרחק מאתר הפיצוץ.

לכן, הסכנה אליה חשופה האוכלוסייה הנמצאת באזור אזור ההדבקה היא מרחק שונהממקום הפיצוץ אינו זהה. המסוכנים ביותר יהיו האזורים הקרובים למקום הפיצוץ, והאזורים הממוקמים לאורך ציר תנועת הענן (החלק האמצעי של הרצועה לאורך שובל תנועת הענן).

חוסר האחידות של זיהום רדיואקטיבי לאורך נתיב תנועת הענן הוא במידה מסוימת טבעית. יש לקחת בחשבון נסיבות אלו בעת ארגון וביצוע פעילויות להגנה נגד קרינה של האוכלוסייה.

עוד צריך לקחת בחשבון שעובר זמן מה מרגע הפיצוץ ועד לרגע הנפילה מתוך ענן החומרים הרדיואקטיביים. זמן זה ארוך יותר ככל שהוא רחוק יותר ממקום הפיצוץ, וניתן לחשב אותו בכמה שעות. לאוכלוסיית האזורים המרוחקים ממקום הפיצוץ יהיה מספיק זמן לנקוט באמצעי מיגון מתאימים.

בפרט, בכפוף להיערכות בזמן של אמצעי התרעה ועבודה מדויקת של יחידות ההגנה האזרחית הרלוונטיות, ניתן להודיע ​​לאוכלוסייה על הסכנה תוך כ-2-3 שעות.

במהלך תקופה זו, עם היערכות מוקדמת של האוכלוסייה והתארגנות גבוהה, ניתן לבצע מספר צעדים המספקים הגנה אמינה מספיק מפני נזקים רדיואקטיביים לאנשים ובעלי חיים. הבחירה באמצעים ושיטות הגנה מסוימים תיקבע על פי התנאים הספציפיים של המצב. עם זאת, יש לקבוע את העקרונות הכלליים ולפתח תוכניות הגנה אזרחית מראש בהתאם.

ניתן לשקול כי בתנאים מסוימים, יש להכיר בכך כרציונלי ביותר לנקוט קודם כל באמצעי הגנה במקום, תוך שימוש בכל האמצעים. שיטות המגנות הן מפני חדירת חומרים רדיואקטיביים לגוף והן מפני קרינה חיצונית.

כידוע, הכי כלי יעילהגנה מפני קרינה חיצונית הם מקלטים (מותאמים לעמוד בדרישות ההגנה האנטי-גרעינית, כמו גם בניינים עם קירות מסיביים הבנויים מחומרים צפופים (לבנים, מלט, בטון מזוין וכו'), לרבות מרתפים, מחפירות, מרתפים, חריצים מכוסים ובנייני מגורים רגילים.

כאשר מעריכים את תכונות ההגנה של מבנים ומבנים, ניתן להנחות את הנתונים האינדיקטיביים הבאים: בית עץ מחליש את ההשפעה פליטות רדיואקטיביותתלוי בעובי הקירות פי 4-10, בית אבן - פי 10-50, מרתפים ומרתפים ב בתי עץ- 50-100 פעמים, פער עם חפיפה של שכבת אדמה 60-90 ס"מ - 200-300 פעמים.

לפיכך, תוכניות הגנה אזרחיות צריכות לאפשר שימוש, במידת הצורך, מלכתחילה במבנים בעלי ציוד מיגון חזק יותר; עם קבלת אות על סכנת פציעה, על האוכלוסייה למצוא מחסה מיידית בחצרים אלה ולהישאר שם עד להכרזת פעולה נוספת.

משך הזמן שבו אנשים מבלים באזורים מוגנים יהיה תלוי בעיקר במידת זיהום האזור בו נמצא היישוב ובקצב ירידת רמות הקרינה עם הזמן.

כך, למשל, ביישובים הממוקמים במרחק ניכר ממקום הפיצוץ, שבהם סך מינוני הקרינה שיקבלו אנשים לא ממוגנים יכולים להפוך לבטוחים תוך זמן קצר, רצוי שהאוכלוסייה תחכה הפעם במקלטים.

באזורים של זיהום רדיואקטיבי גבוה, בהם המינון הכולל שאנשים לא מוגנים יכולים לקבל יהיה גבוה והפחתתו תתארך בתנאים אלו, השהייה הממושכת במקלטים תהפוך לקשה לאנשים. לפיכך, יש להתייחס לרציונלי ביותר באזורים כאלה, קודם כל לחסן את האוכלוסייה במקום, ולאחר מכן לפנות אותה לאזורים לא טעונים. תחילת הפינוי ומשכו יהיו תלויים בתנאים המקומיים: רמת הזיהום הרדיואקטיבי, הימצאות של רכב, אמצעי תקשורת, זמן בשנה, ריחוק מקומות לינה למפונים וכו'.

לפיכך, ניתן לחלק על תנאי את שטח הזיהום הרדיואקטיבי על פי עקבות של ענן רדיואקטיבי לשני אזורים עם עקרונות שונים של הגנה על האוכלוסייה.

האזור הראשון כולל את השטח שבו רמות הקרינה לאחר 5-6 ימים לאחר הפיצוץ נותרות גבוהות ויורדות באיטיות (בערך 10-20% מדי יום). פינוי האוכלוסייה מאזורים כאלה יכול להתחיל רק לאחר שרמת הקרינה יורדת לרמות כאלה שבזמן האיסוף והתנועה באזור המזוהם אנשים לא יקבלו מינון כולל של יותר מ-50 ר'.

האזור השני כולל אזורים בהם רמות הקרינה יורדות במהלך 3-5 הימים הראשונים לאחר הפיצוץ ל-0.1 רונטגן/שעה.

פינוי האוכלוסייה מאזור זה אינו רצוי, שכן ניתן להמתין לזמן זה במקלטים.

יישום מוצלח של אמצעים להגנה על האוכלוסייה בכל המקרים אינו מתקבל על הדעת ללא סיור ותצפית קרינה קפדנית וניטור מתמיד של רמת הקרינה.

אם מדברים על הגנה על האוכלוסייה מפני נזקים רדיואקטיביים בעקבות תנועת ענן שנוצר במהלך פיצוץ גרעיני, יש לזכור שניתן להימנע מנזק או להגיע להפחתה רק עם ארגון ברור של מערכת אמצעים. , שכולל:

• ארגון מערכת התרעה המספקת התרעה בזמן של האוכלוסייה על כיוון התנועה הסביר ביותר של הענן הרדיואקטיבי ועל סכנת הפציעה. למטרות אלו יש להשתמש בכל אמצעי התקשורת הזמינים - טלפון, תחנות רדיו, טלגרף, שידורי רדיו וכדומה;
• הכנת מערכי הגנה אזרחית לסיור הן בערים והן באזורים כפריים;
• מחסה של אנשים במקלטים או בחצרים אחרים המגנים מפני קרינה רדיואקטיבית (מרתפים, מרתפים, חריצים וכו');
• ביצוע פינוי אוכלוסיה ובעלי חיים מאזור זיהום יציב באבק רדיואקטיבי;
• הכנת גיבושים ומוסדות של השירות הרפואי של ההגנה האזרחית לפעולות למתן סיוע לנפגעים, בעיקר טיפול, חיטוי, בדיקת מים ו מוצרי מזוןעבור זיהום עם חומרים רדיואקטיביים על ידך;
• יישום מוקדם של אמצעים להגנה על מוצרי מזון במחסנים, ברשת ההפצה, בארגונים הַסעָדָה, וכן מקורות אספקת מים מזיהום באבק רדיואקטיבי (איטום מתקני אחסון, הכנת מיכלים, חומרים מאולתרים למחסה למוצרים, הכנת אמצעים לטיהור מזון ואריזות, הצטיידות במכשירים דוסימטריים);
• ביצוע אמצעים להגנה על בעלי חיים ומתן סיוע לבעלי חיים במקרה של נזק.

כדי להבטיח הגנה אמינה על בעלי חיים, יש צורך לדאוג להחזקתם בחוות קיבוציות, חוות מדינה, במידת האפשר, בקבוצות קטנות לפי חטיבות, חוות או התנחלויות עם מקומות מחסה.

זה צריך גם לדאוג ליצירת מאגרים נוספים או בארות, שיכולים להפוך למקורות גיבוי לאספקת מים במקרה של זיהום המים של מקורות קבועים.

מקבלים חשיבות מחסניםהיכן מאוחסן מספוא, וכן מבני בעלי חיים, שאם אפשר, יש לאטום.

כדי להגן על בעלי חיים רבי ערך, יש צורך קרנות בודדותמיגון, שניתן להכין מחומרים מאולתרים במקום (תחבושות להגנה על העיניים, שקים, שמיכות וכדומה), וכן מסכות גז (אם קיימות).

לביצוע טיהור מתחמים וטיפול וטרינרי בבעלי חיים, יש צורך לקחת בחשבון מראש את מתקני החיטוי, המרססים, הממטרות, מפזרי הנוזל ועוד מנגנונים ומכלים הקיימים בחווה, בעזרתם חיטוי וטיפול וטרינרי. ניתן לבצע;

ארגון והכנה של תצורות ומוסדות לביצוע עבודות טיהור מבנים, שטח, תחבורה, ביגוד, ציוד ורכוש אחר של ההגנה האזרחית, שלגביהם ננקטים מראש צעדים להתאמת ציוד עירוני, מכונות חקלאיות, מנגנונים והתקנים. למטרות אלו. בהתאם לזמינות הציוד, יש ליצור ולהכשיר מערכים מתאימים - גזרות, צוותים, קבוצות, יחידות וכו'.

תוכן המאמר

H-BOMB,נשק בעל כוח הרס רב (מסדר גודל של מגה-טון ב-TNT שווה ערך), שעיקרון פעולתו מבוסס על תגובת ההיתוך התרמו-גרעיני של גרעינים קלים. מקור האנרגיה של הפיצוץ הם תהליכים דומים לאלה המתרחשים בשמש ובכוכבים אחרים.

תגובות תרמו-גרעיניות.

פנים השמש מכיל כמות עצומה של מימן, שנמצאת במצב של דחיסה גבוהה במיוחד בטמפרטורה של כ. 15,000,000 K. בטמפרטורה ובצפיפות פלזמה כה גבוהים, גרעיני מימן חווים התנגשויות קבועות זה עם זה, שחלקן מסתיימות במיזוגן ובסופו של דבר, ביצירת גרעיני הליום כבדים יותר. תגובות כאלה, הנקראות היתוך תרמו-גרעיני, מלוות בשחרור של כמות עצומה של אנרגיה. על פי חוקי הפיזיקה, שחרור האנרגיה במהלך היתוך תרמו-גרעיני נובע מכך שכאשר נוצר גרעין כבד יותר, חלק מהמסה של הגרעינים הקלים הכלולים בהרכבו הופך לכמות עצומה של אנרגיה. זו הסיבה שהשמש, בעלת מסה ענקית, מאבדת כ. 100 מיליארד טון של חומר ומשחרר אנרגיה, שבזכותה הוא הפך חיים אפשרייםעל הקרקע.

איזוטופים של מימן.

אטום המימן הוא הפשוט ביותר מבין כל האטומים הקיימים. הוא מורכב מפרוטון אחד, שהוא הגרעין שלו, שסביבו מסתובב אלקטרון בודד. מחקרים מדוקדקים של מים (H 2 O) הראו שהם מכילים כמויות זניחות של מים "כבדים" המכילים את ה"איזוטופ הכבד" של מימן - דאוטריום (2 H). גרעין הדאוטריום מורכב מפרוטון ונייטרון, חלקיק נייטרלי בעל מסה קרובה לזו של פרוטון.

יש איזוטופ שלישי של מימן, טריטיום, המכיל פרוטון אחד ושני נויטרונים בגרעין שלו. הטריטיום אינו יציב ועובר ריקבון רדיואקטיבי ספונטני, והופך לאיזוטופ של הליום. עקבות של טריטיום נמצאו באטמוספירה של כדור הארץ, שם הוא נוצר כתוצאה מאינטראקציה של קרניים קוסמיות עם מולקולות גז המרכיבות את האוויר. טריטיום מתקבל באופן מלאכותי בכור גרעיני על ידי הקרנת האיזוטופ ליתיום-6 בשטף נויטרונים.

פיתוח פצצת המימן.

ניתוח תיאורטי ראשוני הראה כי היתוך תרמו-גרעיני מבוצע בצורה הקלה ביותר בתערובת של דאוטריום וטריטיום. בהסתמך על זה, מדענים אמריקאים בתחילת שנות ה-50 החלו ליישם פרויקט ליצירת פצצת מימן (HB). הניסויים הראשונים של דגם גרעיני בוצעו באתר הניסוי Eniwetok באביב 1951; היתוך תרמו-גרעיני היה חלקי בלבד. הצלחה משמעותית הושגה ב-1 בנובמבר 1951, בניסוי של מכשיר גרעיני מסיבי, שעוצמת הפיצוץ שלו הייתה 4x8 Mt בשווי TNT.

פצצת המימן הראשונה פוצצה בברית המועצות ב-12 באוגוסט 1953 וב-1 במרץ 1954 פוצצו האמריקנים פצצה אווירית חזקה יותר (כ-15 מ"ט) באטול ביקיני. מאז, שתי המעצמות פוצצו נשק מגהטון מתקדם.

הפיצוץ באטול הביקיני לווה בשחרור של כמות גדולה של חומרים רדיואקטיביים. כמה מהם נפלו מאות קילומטרים ממקום הפיצוץ על ספינת הדיג היפנית Lucky Dragon, בעוד שאחרים כיסו את האי רונגלאפ. מכיוון שהיתוך תרמו-גרעיני מייצר הליום יציב, הרדיואקטיביות בפיצוץ של פצצת מימן גרידא צריכה להיות לא יותר מזו של מפוצץ אטומי של תגובה תרמו-גרעינית. עם זאת, במקרה הנדון, הנשורת הרדיואקטיבית החזויה והממשית הייתה שונה משמעותית בכמות ובהרכבה.

מנגנון הפעולה של פצצת המימן.

ניתן לייצג את רצף התהליכים המתרחשים במהלך פיצוץ פצצת מימן באופן הבא. ראשית, מטען יוזם התגובה התרמו-גרעינית (פצצת אטום קטנה) בתוך מעטפת HB מתפוצץ, וכתוצאה מכך הבזק נויטרונים ויוצר את הטמפרטורה הגבוהה הדרושה לתחילת היתוך תרמו-גרעיני. נויטרונים מפציצים מוסיף עשוי ליתיום דאוטריד, תרכובת של דאוטריום עם ליתיום (משתמשים באיזוטופ ליתיום עם מסה של 6). ליתיום-6 מפוצל על ידי נויטרונים להליום ולטריטיום. לפיכך, הפתיל האטומי יוצר את החומרים הדרושים לסינתזה ישירות בפצצה עצמה.

ואז מתחילה תגובה תרמו-גרעינית בתערובת של דאוטריום וטריטיום, הטמפרטורה בתוך הפצצה עולה במהירות, ומערבת עוד ועוד מימן בהיתוך. עם עלייה נוספת בטמפרטורה, יכולה להתחיל תגובה בין גרעיני דאוטריום, שאופיינית לפצצת מימן גרידא. כל התגובות, כמובן, מתרחשות כל כך מהר עד שהן נתפסות כמיידיות.

חלוקה, סינתזה, חלוקה (פצצת על).

למעשה, בפצצה, רצף התהליכים שתוארו לעיל מסתיים בשלב התגובה של דאוטריום עם טריטיום. יתרה מכך, מתכנני הפצצות העדיפו להשתמש לא בהיתוך של גרעינים, אלא בביקוע שלהם. היתוך של גרעיני דאוטריום וטריטיום מייצר הליום וניוטרונים מהירים, שהאנרגיה שלהם גדולה מספיק כדי לגרום לביקוע של גרעיני אורניום-238 (האיזוטופ העיקרי של אורניום, זול בהרבה מהאורניום-235 המשמש בפצצות אטום קונבנציונליות). נויטרונים מהירים פיצלו את האטומים של מעטפת האורניום של פצצת העל. ביקוע של טון אחד של אורניום יוצר אנרגיה שווה ערך ל-18 הר. אנרגיה הולכת לא רק לפיצוץ ולשחרור חום. כל גרעין אורניום מפוצל לשני "שברים" רדיואקטיביים ביותר. מוצרי ביקוע כוללים 36 יסודות כימיים שונים וכמעט 200 איזוטופ רדיואקטיבי. כל זה מרכיב את הנשורת הרדיואקטיבית המלווה לפיצוצים של פצצות-על.

בשל העיצוב הייחודי ומנגנון הפעולה המתואר, ניתן ליצור כלי נשק מסוג זה חזקים ככל שתרצה. זה הרבה יותר זול מפצצות אטום באותו כוח.

תוצאות הפיצוץ.

גל הלם ואפקט תרמי.

הפגיעה הישירה (הראשונית) של פיצוץ פצצת-על היא משולשת. ההשפעה הברורה ביותר מבין ההשפעות הישירות היא גל הלם בעוצמה אדירה. עוצמת פגיעתה, בהתאם לעוצמת הפצצה, גובה הפיצוץ מעל פני הקרקע ואופי השטח, פוחתת עם המרחק ממוקד הפיצוץ. ההשפעה התרמית של פיצוץ נקבעת על ידי אותם גורמים, אבל, בנוסף, היא תלויה גם בשקיפות האוויר - ערפל מקטין בחדות את המרחק שבו הבזק תרמי יכול לגרום לכוויות חמורות.

על פי חישובים, במקרה של פיצוץ באטמוספירה של פצצה של 20 מגה טון, אנשים יישארו בחיים ב-50% מהמקרים אם 1) ימצאו מקלט במקלט תת קרקעי מבטון מזוין במרחק של כ-8 ק"מ מהשטח. מוקד הפיצוץ (EW), 2) נמצאים במבנים עירוניים רגילים במרחק של כ. 15 ק"מ מה-EW, 3) היו בשטח פתוח במרחק של כ. 20 ק"מ מ-EV. בתנאים של ראות לקויה ובמרחק של לפחות 25 ק"מ, אם האווירה צלולה, לאנשים בשטחים פתוחים, ההסתברות לשרוד עולה במהירות עם המרחק מהמוקד; במרחק של 32 ק"מ, ערכו המחושב הוא יותר מ-90%. האזור שמעליו גורמת הקרינה החודרת שנוצרה במהלך הפיצוץ תוצאה קטלנית, קטן יחסית גם במקרה של סופר-פצצה בעלת תשואה גבוהה.

כדור אש.

בהתאם להרכב ולמסה של החומר הדליק המעורב בכדור האש, עלולות להיווצר סופות אש ענקיות המקיימות את עצמן, המשתוללות במשך שעות רבות. עם זאת, התוצאה המסוכנת ביותר (אם כי משנית) של הפיצוץ היא זיהום רדיואקטיבי של הסביבה.

הושמט.

איך הם נוצרים.

כאשר פצצה מתפוצצת, כדור האש שנוצר מתמלא בכמות עצומה של חלקיקים רדיואקטיביים. בדרך כלל, חלקיקים אלה כל כך קטנים, שברגע שהם נכנסים לאטמוספירה העליונה, הם יכולים להישאר שם לאורך זמן. אבל אם כדור האש בא במגע עם פני כדור הארץ, כל מה שנמצא עליו, הוא הופך לאבק לוהט ואפר ומושך אותם לטורנדו לוהט. במערבולת הלהבה הם מתערבבים ונקשרים עם חלקיקים רדיואקטיביים. אבק רדיואקטיבי, למעט הגדול ביותר, אינו שוקע מיד. אבק עדין יותר נסחף על ידי ענן הפיצוץ שנוצר ונופל בהדרגה כאשר הוא נע במורד הרוח. ישירות במקום הפיצוץ, הנשורת הרדיואקטיבית יכולה להיות חזקה ביותר - בעיקר אבק גס השוקע על הקרקע. מאות קילומטרים ממקום הפיצוץ ובמרחקים ארוכים יותר נופלים חלקיקי אפר קטנים, אך עדיין נראים לעין. לעתים קרובות הם יוצרים כיסוי דמוי שלג, קטלני לכל מי שבמקרה נמצא בקרבת מקום. אפילו חלקיקים קטנים יותר ובלתי נראים, לפני שהם מתיישבים על הקרקע, יכולים לשוטט באטמוספירה במשך חודשים ואף שנים, להסתובב פעמים רבות על פני כדור הארץ. עד שהם נושרים, הרדיואקטיביות שלהם נחלשת משמעותית. המסוכן ביותר הוא הקרינה של סטרונציום-90 עם זמן מחצית חיים של 28 שנים. נפילתו נצפית בבירור בכל העולם. מתיישב על עלווה ועשב, הוא נכנס לשרשרת מזון, כולל בני אדם. כתוצאה מכך, כמויות ניכרות, אם כי עדיין לא מסוכנות, של סטרונציום-90 נמצאו בעצמותיהם של תושבי רוב המדינות. הצטברות סטרונציום-90 בעצמות האדם מסוכנת מאוד בטווח הארוך, שכן היא מובילה להיווצרות גידולי עצמות ממאירים.

זיהום ממושך של האזור בנשורת רדיואקטיבית.

במקרה של פעולות איבה, שימוש בפצצת מימן יוביל לזיהום רדיואקטיבי מיידי של השטח ברדיוס של כ. 100 ק"מ ממוקד הפיצוץ. במקרה של פיצוץ פצצת-על, יזוהם שטח של עשרות אלפי קמ"ר. אזור כה עצום של הרס עם פצצה אחת הופך אותו לסוג חדש לחלוטין של נשק. גם אם פצצת העל לא תפגע במטרה, כלומר. לא יפגע באובייקט עם השפעות הלם-תרמיות, קרינה חודרת ונשורת רדיואקטיבית המתלווה לפיצוץ יהפכו את החלל שמסביב לבלתי ראוי למגורים. משקעים כאלה יכולים להימשך ימים, שבועות ואפילו חודשים רבים. בהתאם למספרם, עוצמת הקרינה יכולה להגיע לרמות קטלניות. די במספר קטן יחסית של פצצות-על כדי לכסות לחלוטין מדינה גדולה בשכבת אבק רדיואקטיבית קטלנית לכל היצורים החיים. לפיכך, יצירת פצצת העל סימנה את תחילתו של עידן שבו אפשר היה להפוך יבשות שלמות לבלתי ראויות למגורים. גם זמן רב לאחר הפסקת החשיפה הישירה לנשורת, הסכנה הנשקפת מהרעילות הרדיואקטיבית הגבוהה של איזוטופים כמו סטרונציום-90 תישאר. עם מזון שגדל על קרקעות מזוהמות באיזוטופ זה, רדיואקטיביות תיכנס לגוף האדם.

ב-16 בינואר 1963, בשיאה של המלחמה הקרה, הודיע ​​ניקיטה חרושצ'וב לעולם כי לברית המועצות יש בארסנל שלה נשק חדש להשמדה המונית - פצצת המימן.
שנה וחצי קודם לכן בוצע בברית המועצות הפיצוץ החזק ביותר של פצצת מימן בעולם - מטען בקיבולת של למעלה מ-50 מגה טון פוצץ בנוביה זמליה. במובנים רבים, האמירה הזו של המנהיג הסובייטי היא שעשתה את העולם מודע לאיום של הסלמה נוספת של מרוץ החימוש הגרעיני: כבר ב-5 באוגוסט 1963 נחתם הסכם במוסקבה האוסר על ניסויים בנשק גרעיני באטמוספירה. , החלל החיצון ומתחת למים.

תולדות הבריאה

האפשרות התיאורטית להשיג אנרגיה באמצעות היתוך תרמו-גרעיני הייתה ידועה עוד לפני מלחמת העולם השנייה, אך המלחמה ומרוץ החימוש שלאחר מכן הם שהעלו את השאלה של יצירת מכשיר טכני ליצירה מעשית של תגובה זו. ידוע כי בגרמניה בשנת 1944 נערכה עבודה ליזום היתוך תרמו-גרעיני על ידי דחיסת דלק גרעיני באמצעות מטענים של חומרי נפץ קונבנציונליים - אך הם לא הצליחו, מכיוון שלא הצליחו להשיג את הטמפרטורות והלחצים הדרושים. ארה"ב וברית המועצות מפתחות נשק תרמו-גרעיני מאז שנות ה-40, לאחר שניסו את המכשירים התרמו-גרעיניים הראשונים כמעט בו-זמנית בתחילת שנות ה-50. בשנת 1952, על אטול Enewetok, ביצעה ארצות הברית פיצוץ של מטען בקיבולת של 10.4 מגה טון (שזה פי 450 מעוצמת הפצצה שהוטלה על נגסאקי), ובשנת 1953 מכשיר בעל קיבולת של 400 קילוטון נבדק בברית המועצות.
העיצובים של המכשירים התרמו-גרעיניים הראשונים לא התאימו לשימוש קרבי אמיתי. לדוגמה, מכשיר שנבדק על ידי ארצות הברית בשנת 1952 היה מבנה מעל הקרקע גבוה כמו בניין בן 2 קומות ומשקלו מעל 80 טון. דלק תרמו-גרעיני נוזלי אוחסן בו בעזרת יחידת קירור ענקית. לכן, בעתיד, ייצור המוני של נשק תרמו-גרעיני בוצע באמצעות דלק מוצק - ליתיום-6 דיוטריד. ב-1954 בדקה ארצות הברית מכשיר שהתבסס עליו באטול ביקיני, ובשנת 1955 נוסתה פצצה תרמו-גרעינית סובייטית חדשה באתר הניסויים בסמיפלטינסק. ב-1957 נוסתה פצצת מימן בבריטניה. באוקטובר 1961 פוצצה בברית המועצות פצצה תרמו-גרעינית בעלת קיבולת של 58 מגה-טון על נובאיה זמליה - הפצצה החזקה ביותר שנוסתה אי פעם על ידי האנושות, שנכנסה להיסטוריה תחת השם "הצאר בומבה".

פיתוח נוסף נועד להקטין את גודל התכנון של פצצות מימן על מנת להבטיח את מסירתן למטרה על ידי טילים בליסטיים. כבר בשנות ה-60 הצטמצמה מסת המכשירים לכמה מאות קילוגרמים, ועד שנות ה-70 יכלו טילים בליסטיים לשאת יותר מ-10 ראשי נפץ בו-זמנית - אלו טילים עם מספר ראשי נפץ, כל אחד מהחלקים יכול לפגוע במטרה משלו. . נכון להיום, לארצות הברית, לרוסיה ולבריטניה יש ארסנלים תרמו-גרעיניים, בדיקות של מטענים תרמו-גרעיניים בוצעו גם בסין (ב-1967) ובצרפת (ב-1968).

איך פועלת פצצת המימן

פעולתה של פצצת מימן מבוססת על שימוש באנרגיה המשתחררת במהלך התגובה של היתוך תרמו-גרעיני של גרעיני אור. תגובה זו מתרחשת בפנים הכוכבים, שם, בהשפעת טמפרטורות גבוהות במיוחד ולחץ ענק, גרעיני מימן מתנגשים ומתמזגים לגרעיני הליום כבדים יותר. במהלך התגובה, חלק ממסה של גרעיני המימן הופך לכמות גדולה של אנרגיה - הודות לכך, כוכבים משחררים כמות עצומה של אנרגיה ללא הרף. מדענים העתיקו את התגובה הזו באמצעות איזוטופי מימן - דאוטריום וטריטיום, שהעניקו את השם "פצצת מימן". בתחילה, איזוטופים נוזליים של מימן שימשו לייצור מטענים, ומאוחר יותר החלו להשתמש ב-lithium-6 deuteride, מוצק, תרכובת של דאוטריום ואיזוטופ של ליתיום.

ליתיום-6 דאוטריד הוא המרכיב העיקרי של פצצת המימן, דלק תרמו-גרעיני. הוא כבר אוגר דאוטריום, והאיזוטופ הליתיום משמש כחומר גלם ליצירת טריטיום. כדי להתחיל תגובת היתוך, יש צורך ליצור טמפרטורות ולחצים גבוהים, כמו גם לבודד טריטיום מליתיום-6. תנאים אלה מסופקים כדלקמן.


הבזק של פיצוץ הפצצה AN602 מיד לאחר היפרדות גל ההלם. באותו רגע קוטר הכדור היה כ-5.5 ק"מ, ולאחר מספר שניות הוא גדל ל-10 ק"מ.

מעטפת המיכל לדלק תרמו-גרעיני עשויה מאורניום-238 ופלסטיק, ליד המיכל מונח מטען גרעיני קונבנציונלי בקיבולת של מספר קילוטון - זה נקרא טריגר, או יוזם מטען של פצצת מימן. במהלך פיצוץ מטען פלוטוניום יוזם, תחת פעולת קרינת רנטגן חזקה, מעטפת המיכל הופכת לפלזמה, מתכווצת אלפי פעמים, מה שיוצר את הדרוש לחץ גבוהוטמפרטורה מצוינת. במקביל, נויטרונים הנפלטים על ידי פלוטוניום מקיימים אינטראקציה עם ליתיום-6 ויוצרים טריטיום. גרעיני הדאוטריום והטריטיום מקיימים אינטראקציה בהשפעת טמפרטורה ולחץ גבוהים במיוחד, מה שמוביל לפיצוץ תרמו-גרעיני.


האור הנפלט מההבזק של הפיצוץ עלול לגרום לכוויות מדרגה שלישית במרחק של עד מאה קילומטרים. תמונה זו צולמה ממרחק של 160 ק"מ.
אם תכינו כמה שכבות של אורניום-238 ו-lithium-6 דאוטריד, אז כל אחת מהן תוסיף את כוחה לפיצוץ הפצצה - כלומר, "נשיפה" כזו מאפשרת להגביר את עוצמת הפיצוץ כמעט ללא הגבלה. הודות לכך, פצצת מימן יכולה להיות עשויה כמעט מכל כוח, והיא תהיה זולה בהרבה מפצצה גרעינית קונבנציונלית מאותה כוח.


הגל הסייסמי שנגרם מהפיצוץ הקיף את כדור הארץ שלוש פעמים. גובהה של הפטרייה הגרעינית הגיע לגובה של 67 קילומטרים, וקוטר ה"כובע" שלה - 95 ק"מ. גל קולהגיע לאי דיקסון, שנמצא 800 ק"מ מאתר הבדיקה.

בדיקת פצצת המימן RDS-6S, 1953