¿Quién hizo la bomba de hidrógeno? La historia de la creación y principio de funcionamiento de la bomba atómica. El dispositivo de una bomba termonuclear según el principio de Teller-Ulam.

bomba H

Armas termonucleares- un tipo de arma de destrucción masiva, cuyo poder destructivo se basa en el uso de la energía de la reacción de fusión nuclear de elementos ligeros en otros más pesados ​​(por ejemplo, la síntesis de dos núcleos de átomos de deuterio (hidrógeno pesado) en un núcleo de un átomo de helio), que libera una cantidad colosal de energía. Al tener los mismos factores destructivos que las armas nucleares, las armas termonucleares tienen un poder explosivo mucho mayor. En teoría, está limitado únicamente por la cantidad de componentes disponibles. Cabe señalar que la contaminación radiactiva de una explosión termonuclear es mucho más débil que la de una explosión atómica, especialmente en relación con el poder de la explosión. Esto dio motivos para calificar de “limpias” las armas termonucleares. Este término, que apareció en la literatura de lengua inglesa, dejó de utilizarse a finales de los años 70.

descripción general

Se puede construir un dispositivo explosivo termonuclear utilizando deuterio líquido o deuterio gaseoso comprimido. Pero la aparición de armas termonucleares sólo fue posible gracias a un tipo de hidruro de litio: el deuteruro de litio-6. Es un compuesto de un isótopo pesado de hidrógeno, el deuterio, y un isótopo de litio con un número másico de 6.

El deuteruro de litio-6 es una sustancia sólida que permite almacenar deuterio (cuyo estado habitual en condiciones normales es gas) a temperaturas positivas y, además, su segundo componente, el litio-6, es la materia prima para producir el El isótopo más escaso del hidrógeno es el tritio. En realidad, 6 Li es la única fuente industrial de tritio:

Las primeras municiones termonucleares estadounidenses también utilizaban deuteruro de litio natural, que contiene principalmente un isótopo de litio con un número másico de 7. También sirve como fuente de tritio, pero para ello los neutrones implicados en la reacción deben tener una energía de 10 MeV o más alto.

Para crear los neutrones y la temperatura (unos 50 millones de grados) necesarios para iniciar una reacción termonuclear, primero explota una pequeña bomba atómica en una bomba de hidrógeno. La explosión va acompañada de un fuerte aumento de temperatura, radiación electromagnética y la aparición de un poderoso flujo de neutrones. Como resultado de la reacción de neutrones con un isótopo de litio, se forma tritio.

La presencia de deuterio y tritio a la alta temperatura de explosión de una bomba atómica inicia una reacción termonuclear (234), que produce la principal liberación de energía durante la explosión de una bomba de hidrógeno (termonuclear). Si el cuerpo de la bomba está hecho de uranio natural, los neutrones rápidos (que se llevan el 70% de la energía liberada durante la reacción (242)) provocan en él una nueva reacción de fisión en cadena incontrolada. Se produce la tercera fase de la explosión de la bomba de hidrógeno. De manera similar se crea una explosión termonuclear de potencia prácticamente ilimitada.

Un factor perjudicial adicional es la radiación de neutrones, que se produce durante la explosión de una bomba de hidrógeno.

Dispositivo de munición termonuclear

Las municiones termonucleares existen tanto en forma de bombas aéreas ( hidrógeno o bomba termonuclear), y ojivas para misiles balísticos y de crucero.

Historia

URSS

El primer proyecto soviético de un dispositivo termonuclear se parecía a un pastel de capas y, por lo tanto, recibió el nombre en clave "Sloyka". El diseño fue desarrollado en 1949 (incluso antes de las pruebas de la primera bomba nuclear soviética) por Andrei Sakharov y Vitaly Ginzburg y tenía una configuración de carga diferente al ahora famoso diseño dividido Teller-Ulam. En la carga, capas de material fisionable se alternaban con capas de combustible de fusión: deuteruro de litio mezclado con tritio (“la primera idea de Sájarov”). La carga de fusión colocada alrededor de la carga de fisión fue ineficaz para aumentar la potencia total del dispositivo (los dispositivos modernos de Teller-Ulam pueden proporcionar un factor multiplicador de hasta 30 veces). Además, las áreas de cargas de fisión y fusión se intercalaron con un explosivo convencional, el iniciador de la reacción de fisión primaria, que aumentó aún más la masa requerida de explosivos convencionales. El primer dispositivo del tipo "Sloika" se probó en 1953 y recibió el nombre de "Joe-4" en Occidente (las primeras pruebas nucleares soviéticas recibieron nombres en clave del apodo estadounidense de Joseph (Joseph) Stalin "Tío Joe"). La potencia de explosión equivalía a 400 kilotones con una eficiencia de sólo el 15 - 20%. Los cálculos han demostrado que la dispersión del material sin reaccionar impide un aumento de potencia más allá de los 750 kilotones.

Después de que Estados Unidos realizara las pruebas Ivy Mike en noviembre de 1952, que demostraron la posibilidad de crear bombas de megatones, la Unión Soviética comenzó a desarrollar otro proyecto. Como mencionó Andrei Sajarov en sus memorias, la "segunda idea" fue propuesta por Ginzburg en noviembre de 1948 y propuso utilizar deuteruro de litio en una bomba que, cuando se irradia con neutrones, forma tritio y libera deuterio.

A finales de 1953, el físico Viktor Davidenko propuso colocar las cargas primaria (fisión) y secundaria (fusión) en volúmenes separados, repitiendo así el esquema de Teller-Ulam. El siguiente gran paso fue propuesto y desarrollado por Sajarov y Yakov Zeldovich en la primavera de 1954. Implicaba utilizar rayos X procedentes de la reacción de fisión para comprimir el deuteruro de litio antes de la fusión (“implosión del haz”). La "tercera idea" de Sajarov se puso a prueba durante las pruebas del RDS-37 de 1,6 megatones en noviembre de 1955. Un mayor desarrollo de esta idea confirmó la ausencia práctica de restricciones fundamentales al poder de las cargas termonucleares.

La Unión Soviética lo demostró con pruebas en octubre de 1961, cuando una bomba de 50 megatones lanzada por un bombardero Tu-95 fue detonada en Novaya Zemlya. La eficiencia del dispositivo fue de casi el 97% y inicialmente fue diseñado para una potencia de 100 megatones, que posteriormente se redujo a la mitad por una decisión decidida de la dirección del proyecto. Fue el dispositivo termonuclear más poderoso jamás desarrollado y probado en la Tierra. Tan poderosa que su uso práctico como arma perdió todo significado, incluso teniendo en cuenta que ya fue probada como bomba terminada.

EE.UU

La idea de una bomba de fusión nuclear iniciada por una carga atómica fue propuesta por Enrico Fermi a su colega Edward Teller allá por 1941, al comienzo del Proyecto Manhattan. Teller dedicó gran parte de su trabajo durante el Proyecto Manhattan a trabajar en el proyecto de la bomba de fusión, descuidando hasta cierto punto la bomba atómica en sí. Su enfoque en las dificultades y la posición de "abogado del diablo" en las discusiones sobre problemas obligaron a Oppenheimer a llevar a Teller y otros físicos "problemáticos" al desvío.

Los primeros pasos importantes y conceptuales hacia la implementación del proyecto de síntesis los dio el colaborador de Teller, Stanislav Ulam. Para iniciar la fusión termonuclear, Ulam propuso comprimir el combustible termonuclear antes de calentarlo, utilizando factores de la reacción de fisión primaria y también colocar la carga termonuclear separada del componente nuclear primario de la bomba. Estas propuestas permitieron llevar el desarrollo de armas termonucleares a un nivel práctico. En base a esto, Teller propuso que los rayos X y la radiación gamma generada por la explosión primaria podrían transferir suficiente energía al componente secundario, ubicado en una capa común con el primario, para llevar a cabo una implosión (compresión) suficiente para iniciar una reacción termonuclear. . Teller y sus partidarios y oponentes discutieron más tarde la contribución de Ulam a la teoría subyacente a este mecanismo.

Hay dos áreas clave en el área de una explosión nuclear: el centro y el epicentro. En el centro de la explosión tiene lugar directamente el proceso de liberación de energía. El epicentro es la proyección de este proceso sobre la superficie de la tierra o del agua. La energía de una explosión nuclear, proyectada sobre la Tierra, puede provocar temblores sísmicos que se extienden a una distancia considerable. Estos temblores sólo causan daños al medio ambiente en un radio de varios cientos de metros desde el punto de explosión.

Factores dañinos

Las armas atómicas tienen los siguientes factores de destrucción:

1. Contaminación radioactiva.
2. Radiación luminosa.
3. Onda de choque.
4. Pulso electromagnetico.
5. Radiación penetrante.

Las consecuencias de la explosión de una bomba atómica son desastrosas para todos los seres vivos. Debido a la liberación de una gran cantidad de energía luminosa y térmica, la explosión de un proyectil nuclear va acompañada de un destello brillante. La potencia de este destello es varias veces mayor que la de los rayos del sol, por lo que existe peligro de daños por radiación luminosa y térmica en un radio de varios kilómetros desde el punto de explosión.

Otro factor peligroso y dañino de las armas atómicas es la radiación generada durante la explosión. Dura sólo un minuto después de la explosión, pero tiene un poder de penetración máximo.

La onda de choque tiene un efecto destructivo muy fuerte. Literalmente elimina todo lo que se interpone en su camino. Las radiaciones penetrantes suponen un peligro para todos los seres vivos. En los seres humanos, provoca el desarrollo de enfermedades por radiación. Bueno, un pulso electromagnético sólo perjudica a la tecnología. En conjunto, los factores dañinos de una explosión atómica representan un peligro enorme.

Primeras pruebas

A lo largo de la historia de la bomba atómica, Estados Unidos mostró el mayor interés en su creación. A finales de 1941, los dirigentes del país asignaron una enorme cantidad de dinero y recursos a esta área. Robert Oppenheimer, considerado por muchos el creador de la bomba atómica, fue nombrado director del proyecto. De hecho, fue el primero que pudo hacer realidad la idea de los científicos. Como resultado, el 16 de julio de 1945 tuvo lugar la primera prueba de bomba atómica en el desierto de Nuevo México. Entonces Estados Unidos decidió que para poner fin completamente a la guerra necesitaba derrotar a Japón, un aliado de la Alemania nazi. El Pentágono seleccionó rápidamente objetivos para los primeros ataques nucleares, que se suponía que se convertirían en una vívida ilustración del poder de las armas estadounidenses.

El 6 de agosto de 1945, la bomba atómica estadounidense, cínicamente llamada "Little Boy", fue lanzada sobre la ciudad de Hiroshima. El disparo resultó simplemente perfecto: la bomba explotó a una altitud de 200 metros del suelo, por lo que su onda expansiva causó terribles daños a la ciudad. En zonas alejadas del centro, las estufas de carbón se volcaron, lo que provocó graves incendios.

Al brillante destello le siguió una ola de calor, que en 4 segundos logró derretir las tejas de los tejados de las casas e incinerar los postes de telégrafo. A la ola de calor le siguió una onda expansiva. El viento, que azotó la ciudad a una velocidad de unos 800 km/h, destruyó todo a su paso. De los 76.000 edificios que había en la ciudad antes de la explosión, unos 70.000 quedaron completamente destruidos. Pocos minutos después de la explosión, empezó a caer lluvia del cielo, de la cual grandes gotas eran negras. La lluvia cayó debido a la formación de una gran cantidad de condensación, formada por vapor y cenizas, en las capas frías de la atmósfera.

Las personas que fueron afectadas por la bola de fuego en un radio de 800 metros desde el lugar de la explosión se convirtieron en polvo. Los que se encontraban un poco más lejos de la explosión tenían piel quemada, cuyos restos fueron arrancados por la onda expansiva. La lluvia radiactiva negra dejó quemaduras incurables en la piel de los supervivientes. Los que milagrosamente lograron escapar pronto comenzaron a mostrar signos de enfermedad por radiación: náuseas, fiebre y ataques de debilidad.

Tres días después del bombardeo de Hiroshima, Estados Unidos atacó otra ciudad japonesa: Nagasaki. La segunda explosión tuvo las mismas consecuencias desastrosas que la primera.

En cuestión de segundos, dos bombas atómicas destruyeron a cientos de miles de personas. La onda expansiva prácticamente borró a Hiroshima de la faz de la tierra. Más de la mitad de los residentes locales (unas 240 mil personas) murieron inmediatamente a causa de sus heridas. En la ciudad de Nagasaki, unas 73 mil personas murieron a causa de la explosión. Muchos de los que sobrevivieron fueron sometidos a fuertes radiaciones, que les provocaron infertilidad, enfermedades por radiación y cáncer. Como resultado, algunos de los supervivientes murieron en una terrible agonía. El uso de la bomba atómica en Hiroshima y Nagasaki ilustró el terrible poder de estas armas.

Tú y yo ya sabemos quién inventó la bomba atómica, cómo funciona y qué consecuencias puede tener. Ahora descubriremos cómo fueron las cosas con las armas nucleares en la URSS.

Después del bombardeo de ciudades japonesas, J.V. Stalin se dio cuenta de que la creación de una bomba atómica soviética era una cuestión de seguridad nacional. El 20 de agosto de 1945 se creó en la URSS un comité de energía nuclear y L. Beria fue nombrado jefe del mismo.

Vale la pena señalar que en la Unión Soviética se ha trabajado en esta dirección desde 1918, y en 1938 se creó una comisión especial sobre el núcleo atómico en la Academia de Ciencias. Con el estallido de la Segunda Guerra Mundial, todo trabajo en esta dirección quedó congelado.

En 1943, los oficiales de inteligencia de la URSS transfirieron desde Inglaterra materiales de trabajos científicos cerrados en el campo de la energía nuclear. Estos materiales ilustraban que el trabajo de los científicos extranjeros sobre la creación de una bomba atómica había logrado importantes avances. Al mismo tiempo, los residentes estadounidenses contribuyeron a la introducción de agentes soviéticos fiables en los principales centros de investigación nuclear de Estados Unidos. Los agentes transmitieron información sobre nuevos avances a los científicos e ingenieros soviéticos.

Tarea técnica

Cuando en 1945 la cuestión de la creación de una bomba nuclear soviética se convirtió casi en una prioridad, uno de los líderes del proyecto, Yu Khariton, elaboró ​​un plan para el desarrollo de dos versiones del proyectil. El 1 de junio de 1946, el plan fue firmado por la alta dirección.

Según el encargo, los diseñadores necesitaban construir un RDS (motor a reacción especial) de dos modelos:

1. RDS-1. Bomba con carga de plutonio que se detona por compresión esférica. El dispositivo fue tomado prestado de los estadounidenses.
2. RDS-2. Una bomba de cañón con dos cargas de uranio que convergen en el cañón del arma antes de alcanzar una masa crítica.

En la historia del famoso RDS, la formulación más común, aunque divertida, fue la frase "Rusia lo hace ella misma". Fue inventado por el adjunto de Yu Khariton, K. Shchelkin. Esta frase transmite con mucha precisión la esencia del trabajo, al menos para RDS-2.

Cuando Estados Unidos supo que la Unión Soviética poseía los secretos de la creación de armas nucleares, empezó a desear una rápida escalada de la guerra preventiva. En el verano de 1949 apareció el plan "Troyan", según el cual el 1 de enero de 1950 estaba previsto iniciar operaciones militares contra la URSS. Luego, la fecha del ataque se trasladó a principios de 1957, pero con la condición de que todos los países de la OTAN se unieran al mismo.

Pruebas

Cuando la información sobre los planes de Estados Unidos llegó a través de los canales de inteligencia de la URSS, el trabajo de los científicos soviéticos se aceleró significativamente. Los expertos occidentales creían que las armas atómicas no se crearían en la URSS antes de 1954-1955. De hecho, las pruebas de la primera bomba atómica en la URSS tuvieron lugar ya en agosto de 1949. El 29 de agosto, un dispositivo RDS-1 explotó en un polígono de pruebas en Semipalatinsk. En su creación participó un gran equipo de científicos, encabezado por Igor Vasilievich Kurchatov. El diseño de la carga perteneció a los estadounidenses y el equipo electrónico se creó desde cero. La primera bomba atómica de la URSS explotó con una potencia de 22 kt.

Debido a la probabilidad de un ataque de represalia, el plan troyano, que implicaba un ataque nuclear contra 70 ciudades soviéticas, se vio frustrado. Las pruebas de Semipalatinsk marcaron el fin del monopolio estadounidense sobre la posesión de armas atómicas. La invención de Igor Vasilyevich Kurchatov destruyó por completo los planes militares de Estados Unidos y la OTAN e impidió el desarrollo de otra guerra mundial. Así comenzó una era de paz en la Tierra, que existe bajo la amenaza de una destrucción absoluta.

"Club Nuclear" del mundo

Hoy en día, no sólo Estados Unidos y Rusia tienen armas nucleares, sino también varios otros estados. El conjunto de países que poseen ese tipo de armas se denomina convencionalmente “club nuclear”.

Incluye:

1. América (desde 1945).
2. URSS y ahora Rusia (desde 1949).
3. Inglaterra (desde 1952).
4. Francia (desde 1960).
5. China (desde 1964).
6. India (desde 1974).
7. Pakistán (desde 1998).
8. Corea (desde 2006).

Israel también tiene armas nucleares, aunque los dirigentes del país se niegan a comentar sobre su presencia. Además, hay armas nucleares estadounidenses en el territorio de los países de la OTAN (Italia, Alemania, Turquía, Bélgica, Países Bajos, Canadá) y aliados (Japón, Corea del Sur, a pesar de la negativa oficial).

Ucrania, Bielorrusia y Kazajstán, que poseían parte de las armas nucleares de la URSS, transfirieron sus bombas a Rusia tras el colapso de la Unión. Se convirtió en la única heredera del arsenal nuclear de la URSS.

Conclusión

Hoy aprendimos quién inventó la bomba atómica y qué es. Resumiendo lo anterior, podemos concluir que las armas nucleares son hoy el instrumento más poderoso de la política global, firmemente arraigado en las relaciones entre países. Por un lado, es un medio eficaz de disuasión y, por otro, un argumento convincente para prevenir la confrontación militar y fortalecer las relaciones pacíficas entre los Estados. Las armas atómicas son un símbolo de toda una era que requiere un manejo especialmente cuidadoso.

Los antiguos científicos indios y griegos asumieron que la materia está formada por las partículas más pequeñas e indivisibles; escribieron sobre esto en sus tratados mucho antes del comienzo de nuestra era. En el siglo quinto antes de Cristo mi. el científico griego Leucipo de Mileto y su alumno Demócrito formularon el concepto de átomo (del griego atomos “indivisible”). Durante muchos siglos, esta teoría siguió siendo bastante filosófica, y recién en 1803 el químico inglés John Dalton propuso una teoría científica del átomo, confirmada mediante experimentos.

A finales del siglo XIX y principios del XX. Esta teoría fue desarrollada en los trabajos de Joseph Thomson y luego de Ernest Rutherford, llamado el padre de la física nuclear. Se descubrió que el átomo, contrariamente a su nombre, no es una partícula finita e indivisible, como se dijo anteriormente. En 1911, los físicos adoptaron el sistema "planetario" de Rutherford Bohr, según el cual un átomo consta de un núcleo cargado positivamente y electrones cargados negativamente que orbitan a su alrededor. Posteriormente se descubrió que el núcleo tampoco es indivisible; está formado por protones cargados positivamente y neutrones sin carga, que, a su vez, están formados por partículas elementales.

Tan pronto como los científicos tuvieron más o menos claridad sobre la estructura del núcleo atómico, intentaron realizar el viejo sueño de los alquimistas: la transformación de una sustancia en otra. En 1934, los científicos franceses Frederic e Irene Joliot-Curie, al bombardear aluminio con partículas alfa (núcleos de un átomo de helio), obtuvieron átomos de fósforo radiactivos, que, a su vez, se convirtieron en un isótopo estable de silicio, un elemento más pesado que el aluminio. Surgió la idea de realizar un experimento similar con el elemento natural más pesado, el uranio, descubierto en 1789 por Martin Klaproth. Después de que Henri Becquerel descubriera la radiactividad de las sales de uranio en 1896, este elemento interesó seriamente a los científicos.

E. Rutherford.

Hongo de una explosión nuclear.

En 1938, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann realizaron un experimento similar al de Joliot-Curie, aunque utilizando uranio en lugar de aluminio, esperaban obtener un nuevo elemento superpesado. Sin embargo, el resultado fue inesperado: en lugar de elementos superpesados, se obtuvieron elementos ligeros de la parte media de la tabla periódica. Después de un tiempo, la física Lise Meitner sugirió que el bombardeo de uranio con neutrones conduce a la división (fisión) de su núcleo, lo que da como resultado núcleos de elementos ligeros y deja un cierto número de neutrones libres.

Investigaciones posteriores demostraron que el uranio natural consiste en una mezcla de tres isótopos, el menos estable de los cuales es el uranio-235. De vez en cuando, los núcleos de sus átomos se dividen espontáneamente en partes; este proceso va acompañado de la liberación de dos o tres neutrones libres, que se precipitan a una velocidad de unos 10 mil kilómetros. Los núcleos del isótopo más común, el 238, en la mayoría de los casos simplemente capturan estos neutrones, con menos frecuencia, el uranio se transforma en neptunio y luego en plutonio-239; Cuando un neutrón choca contra un núcleo de uranio-2 3 5, inmediatamente sufre una nueva fisión.

Era obvio: si se toma un trozo suficientemente grande de uranio-235 puro (enriquecido), la reacción de fisión nuclear en él se desarrollará como una avalancha; esta reacción se llamó reacción en cadena; Cada fisión del núcleo libera una enorme cantidad de energía. Se calculó que con la fisión completa de 1 kg de uranio-235 se libera la misma cantidad de calor que cuando se queman 3 mil toneladas de carbón. Se suponía que esta colosal liberación de energía, liberada en cuestión de momentos, se manifestaría como una explosión de fuerza monstruosa que, por supuesto, interesó de inmediato a los departamentos militares.

La pareja Joliot-Curie. década de 1940

L. Meitner y O. Hahn. 1925

Antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial, en Alemania y algunos otros países se llevaban a cabo trabajos altamente secretos para crear armas nucleares. En Estados Unidos, la investigación denominada "Proyecto Manhattan" comenzó en 1941 y un año después se fundó en Los Álamos el laboratorio de investigación más grande del mundo. Administrativamente, el proyecto estaba subordinado al general Groves; el liderazgo científico estuvo a cargo del profesor de la Universidad de California, Robert Oppenheimer. En el proyecto participaron las mayores autoridades en el campo de la física y la química, entre ellos 13 premios Nobel: Enrico Fermi, James Frank, Niels Bohr, Ernest Lawrence y otros.

La tarea principal era obtener una cantidad suficiente de uranio-235. Se descubrió que el plutonio-2 39 también podría servir como carga para una bomba, por lo que se trabajó en dos direcciones a la vez. La acumulación de uranio-235 debía llevarse a cabo separándolo de la mayor parte del uranio natural, y el plutonio sólo podía obtenerse como resultado de una reacción nuclear controlada cuando el uranio-238 se irradiaba con neutrones. El enriquecimiento de uranio natural se llevó a cabo en las plantas de Westinghouse y para producir plutonio fue necesario construir un reactor nuclear.

Fue en el reactor donde tuvo lugar el proceso de irradiación de barras de uranio con neutrones, como resultado del cual parte del uranio-238 se convertiría en plutonio. Las fuentes de neutrones en este caso eran átomos fisibles de uranio-235, pero la captura de neutrones por el uranio-238 impidió que comenzara una reacción en cadena. El problema se resolvió con el descubrimiento de Enrico Fermi, quien descubrió que los neutrones, ralentizados a una velocidad de 22 ms, provocan una reacción en cadena del uranio-235, pero no son capturados por el uranio-238. Como moderador, Fermi propuso una capa de 40 centímetros de grafito o agua pesada, que contiene el isótopo de hidrógeno deuterio.

R. Oppenheimer y el teniente general L. Groves. 1945

Calutrón en Oak Ridge.

En 1942 se construyó un reactor experimental bajo las gradas del estadio de Chicago. El pasado 2 de diciembre tuvo lugar su exitoso lanzamiento experimental. Un año después, se construyó una nueva planta de enriquecimiento en la ciudad de Oak Ridge y se puso en marcha un reactor para la producción industrial de plutonio, así como un dispositivo Calutron para la separación electromagnética de isótopos de uranio. El coste total del proyecto fue de unos 2.000 millones de dólares. Mientras tanto, en Los Álamos se estaba trabajando directamente en el diseño de la bomba y los métodos para detonar la carga.

El 16 de junio de 1945, cerca de la ciudad de Alamogordo en Nuevo México, durante las pruebas con el nombre en código Trinity, se detonó el primer dispositivo nuclear del mundo con una carga de plutonio y un circuito de detonación implosivo (que utiliza explosivo químico para la detonación). La potencia de la explosión fue equivalente a una explosión de 20 kilotones de TNT.

El siguiente paso fue el uso de armas nucleares en combate contra Japón, que, después de la rendición de Alemania, continuó por sí solo la guerra contra Estados Unidos y sus aliados. El 6 de agosto, un bombardero B-29 Enola Gay, bajo el control del coronel Tibbetts, lanzó sobre Hiroshima una bomba Little Boy con una carga de uranio y un esquema de detonación de cañón (usando la conexión de dos bloques para crear una masa crítica). La bomba fue lanzada en paracaídas y explotó a una altitud de 600 m del suelo. El 9 de agosto, el furgón del mayor Sweeney arrojó la bomba de plutonio Fat Man sobre Nagasaki. Las consecuencias de las explosiones fueron terribles. Ambas ciudades quedaron casi completamente destruidas, más de 200 mil personas murieron en Hiroshima, unas 80 mil en Nagasaki. Posteriormente, uno de los pilotos admitió que en ese segundo vio lo peor que una persona puede ver. Incapaz de resistir las nuevas armas, el gobierno japonés capituló.

Hiroshima después del bombardeo atómico.

La explosión de la bomba atómica puso fin a la Segunda Guerra Mundial, pero en realidad inició una nueva Guerra Fría, acompañada de una desenfrenada carrera armamentista nuclear. Los científicos soviéticos tuvieron que alcanzar a los estadounidenses. En 1943, se creó el "laboratorio número 2" secreto, dirigido por el famoso físico Igor Vasilyevich Kurchatov. Posteriormente el laboratorio se transformó en el Instituto de Energía Atómica. En diciembre de 1946 se llevó a cabo la primera reacción en cadena en el reactor nuclear experimental de uranio-grafito F1. Dos años más tarde, se construyó en la Unión Soviética la primera planta de plutonio con varios reactores industriales, y en agosto de 1949 se probó en Semipalatinsk la primera bomba atómica soviética con carga de plutonio, la RDS-1, con una potencia de 22 kilotones. sitio de prueba.

En noviembre de 1952, en el atolón de Enewetak, en el Océano Pacífico, Estados Unidos detonó la primera carga termonuclear, cuyo poder destructivo surgió de la energía liberada durante la fusión nuclear de elementos ligeros en otros más pesados. Nueve meses después, en el polígono de pruebas de Semipalatinsk, los científicos soviéticos probaron la bomba termonuclear RDS-6, o de hidrógeno, con un rendimiento de 400 kilotones, desarrollada por un grupo de científicos dirigido por Andrei Dmitrievich Sakharov y Yuli Borisovich Khariton. En octubre de 1961, la Tsar Bomba de 50 megatones, la bomba de hidrógeno más potente jamás probada, fue detonada en el polígono de pruebas del archipiélago de Novaya Zemlya.

I. V. Kurchatov.

A finales de la década de 2000, Estados Unidos tenía aproximadamente 5.000 y Rusia 2.800 armas nucleares en vehículos vectores estratégicos desplegados, así como un número significativo de armas nucleares tácticas. Este suministro es suficiente para destruir varias veces el planeta entero. Una sola bomba termonuclear de potencia media (unos 25 megatones) equivale a 1.500 Hiroshimas.

A finales de los años 1970 se llevaron a cabo investigaciones para crear un arma de neutrones, un tipo de bomba nuclear de bajo rendimiento. Una bomba de neutrones se diferencia de una bomba nuclear convencional en que aumenta artificialmente la parte de la energía de explosión que se libera en forma de radiación de neutrones. Esta radiación afecta al personal enemigo, afecta a sus armas y crea contaminación radiactiva de la zona, mientras que el impacto de la onda de choque y la radiación luminosa es limitado. Sin embargo, ni un solo ejército en el mundo ha adoptado jamás cargas de neutrones.

Aunque el uso de la energía atómica ha llevado al mundo al borde de la destrucción, también tiene un aspecto pacífico, aunque es extremadamente peligroso cuando se sale de control, así lo demostraron claramente los accidentes de las centrales nucleares de Chernobyl y Fukushima. . La primera central nuclear del mundo con una capacidad de sólo 5 MW se inauguró el 27 de junio de 1954 en el pueblo de Obninskoye, región de Kaluga (ahora la ciudad de Obninsk). Hoy en día, en el mundo funcionan más de 400 centrales nucleares, 10 de ellas en Rusia. Generan alrededor del 17% de toda la electricidad mundial, y es probable que esta cifra no haga más que aumentar. Actualmente, el mundo no puede prescindir del uso de la energía nuclear, pero me gustaría creer que en el futuro la humanidad encontrará una fuente de energía más segura.

Panel de control de una central nuclear en Obninsk.

Chernobyl después del desastre.

Es necesario establecer una forma democrática de gobierno en la URSS.

Vernadsky V.I.

La bomba atómica en la URSS fue creada el 29 de agosto de 1949 (el primer lanzamiento exitoso). El proyecto fue dirigido por el académico Igor Vasilievich Kurchatov. El período de desarrollo de armas atómicas en la URSS duró desde 1942 y terminó con las pruebas en el territorio de Kazajstán. Esto rompió el monopolio estadounidense sobre tales armas, porque desde 1945 eran la única potencia nuclear. El artículo está dedicado a describir la historia de la aparición de la bomba nuclear soviética, así como a caracterizar las consecuencias de estos acontecimientos para la URSS.

Historia de la creación

En 1941, representantes de la URSS en Nueva York informaron a Stalin que se estaba celebrando una reunión de físicos en los Estados Unidos dedicada al desarrollo de armas nucleares. Los científicos soviéticos en la década de 1930 también trabajaron en investigaciones atómicas, siendo la más famosa la división del átomo realizada por científicos de Jarkov dirigidos por L. Landau. Sin embargo, nunca llegó al punto de su uso real en armas. Además de Estados Unidos, la Alemania nazi trabajó en esto. A finales de 1941, Estados Unidos inició su proyecto atómico. Stalin se enteró de esto a principios de 1942 y firmó un decreto sobre la creación de un laboratorio en la URSS para crear un proyecto atómico. El académico I. Kurchatov se convirtió en su líder;

Existe la opinión de que el trabajo de los científicos estadounidenses se vio acelerado por los avances secretos de los colegas alemanes que llegaron a Estados Unidos. En cualquier caso, en el verano de 1945, en la Conferencia de Potsdam, el nuevo presidente estadounidense, G. Truman, informó a Stalin sobre la finalización de los trabajos sobre una nueva arma: la bomba atómica. Además, para demostrar el trabajo de los científicos estadounidenses, el gobierno estadounidense decidió probar la nueva arma en combate: los días 6 y 9 de agosto se lanzaron bombas sobre dos ciudades japonesas, Hiroshima y Nagasaki. Esta fue la primera vez que la humanidad conoció una nueva arma. Fue este evento el que obligó a Stalin a acelerar el trabajo de sus científicos. I. Kurchatov fue convocado por Stalin y prometió cumplir con cualquier demanda del científico, siempre que el proceso se desarrollara lo más rápido posible. Además, se creó un comité estatal dependiente del Consejo de Comisarios del Pueblo, que supervisó el proyecto atómico soviético. Estaba encabezado por L. Beria.

El desarrollo se ha trasladado a tres centros:

1. La oficina de diseño de la planta de Kirov trabaja en la creación de equipos especiales.
2. Una planta difusa en los Urales, que se suponía que trabajaría en la creación de uranio enriquecido.
3. Centros químicos y metalúrgicos donde se estudió el plutonio. Fue este elemento el que se utilizó en la primera bomba nuclear de estilo soviético.

En 1946 se creó el primer centro nuclear unificado soviético. Se trataba de la instalación secreta Arzamas-16, ubicada en la ciudad de Sarov (región de Nizhny Novgorod). En 1947, se construyó el primer reactor nuclear en una empresa cerca de Chelyabinsk. En 1948, se creó un campo de entrenamiento secreto en el territorio de Kazajstán, cerca de la ciudad de Semipalatinsk-21. Fue aquí donde el 29 de agosto de 1949 se organizó la primera explosión de la bomba atómica soviética RDS-1. Este evento se mantuvo en completo secreto, pero la aviación estadounidense del Pacífico pudo registrar un fuerte aumento en los niveles de radiación, lo que fue evidencia de las pruebas de una nueva arma. Ya en septiembre de 1949, G. Truman anunció la presencia de una bomba atómica en la URSS. Oficialmente, la URSS no admitió la presencia de estas armas hasta 1950.

Se pueden identificar varias consecuencias principales del exitoso desarrollo de armas atómicas por parte de los científicos soviéticos:

1. Pérdida del estatus de Estados Unidos como estado único con armas atómicas. Esto no sólo igualó a la URSS con los Estados Unidos en términos de poder militar, sino que también obligó a estos últimos a pensar en cada uno de sus pasos militares, ya que ahora tenían que temer por la respuesta de los líderes de la URSS.
2. La presencia de armas atómicas en la URSS aseguró su estatus de superpotencia.
3. Después de que Estados Unidos y la URSS se igualaron en la disponibilidad de armas atómicas, comenzó la carrera por su cantidad. Los estados gastaron enormes cantidades de dinero para superar a sus competidores. Además, comenzaron los intentos de crear armas aún más poderosas.
4. Estos acontecimientos marcaron el inicio de la carrera nuclear. Muchos países han comenzado a invertir recursos para agregarlos a la lista de estados con armas nucleares y garantizar su seguridad.

A finales de los años 30 del siglo pasado, ya se descubrieron en Europa las leyes de la fisión y la desintegración, y la bomba de hidrógeno pasó de la categoría de ficción a la realidad. La historia del desarrollo de la energía nuclear es interesante y todavía representa una competencia apasionante entre el potencial científico de los países: la Alemania nazi, la URSS y los Estados Unidos. La bomba más poderosa que cualquier Estado soñaba con poseer no era sólo un arma, sino también una poderosa herramienta política. El país que lo tenía en su arsenal se volvió omnipotente y pudo dictar sus propias reglas.

La bomba de hidrógeno tiene su propia historia de creación, que se basa en leyes físicas, concretamente el proceso termonuclear. Inicialmente, se le llamó incorrectamente atómico y la culpa fue del analfabetismo. La científica Bethe, que más tarde se convertiría en ganadora del Premio Nobel, trabajó en una fuente artificial de energía: la fisión del uranio. Esta vez fue el pico de la actividad científica de muchos físicos, y entre ellos existía la opinión de que los secretos científicos no deberían existir en absoluto, ya que las leyes de la ciencia eran inicialmente internacionales.

En teoría, la bomba de hidrógeno ya estaba inventada, pero ahora, con la ayuda de los diseñadores, tenía que adquirir formas técnicas. Todo lo que quedaba era empaquetarlo en un caparazón específico y probar su potencia. Hay dos científicos cuyos nombres quedarán asociados para siempre con la creación de esta poderosa arma: en Estados Unidos es Edward Teller y en la URSS es Andrei Sajarov.

En los Estados Unidos, un físico comenzó a estudiar el problema termonuclear en 1942. Por orden de Harry Truman, entonces presidente de los Estados Unidos, los mejores científicos del país trabajaron en este problema y crearon un arma de destrucción fundamentalmente nueva. Además, el pedido del gobierno era una bomba con una capacidad de al menos un millón de toneladas de TNT. La bomba de hidrógeno fue creada por Teller y mostró a la humanidad en Hiroshima y Nagasaki sus capacidades ilimitadas pero destructivas.

Se lanzó sobre Hiroshima una bomba que pesaba 4,5 toneladas y contenía 100 kg de uranio. Esta explosión correspondió a casi 12.500 toneladas de TNT. La ciudad japonesa de Nagasaki fue destruida por una bomba de plutonio de la misma masa, pero equivalente a 20.000 toneladas de TNT.

El futuro académico soviético A. Sakharov en 1948, basándose en su investigación, presentó el diseño de una bomba de hidrógeno con el nombre RDS-6. Su investigación siguió dos ramas: la primera se llamó "puff" (RDS-6s), y se caracterizaba por una carga atómica rodeada de capas de elementos pesados ​​y ligeros. La segunda rama es la “tubería” o (RDS-6t), en la que la bomba de plutonio estaba contenida en deuterio líquido. Posteriormente se hizo un descubrimiento muy importante que demostró que la dirección de la "tubería" es un callejón sin salida.

El principio de funcionamiento de una bomba de hidrógeno es el siguiente: primero, dentro del caparazón explota una carga HB, que es el iniciador de una reacción termonuclear, como resultado de lo cual se produce un destello de neutrones. En este caso, el proceso va acompañado de la liberación de alta temperatura, que es necesaria para que más neutrones comiencen a bombardear el inserto de deuteruro de litio y éste, a su vez, bajo la acción directa de los neutrones, se descomponga en dos elementos: tritio y helio. . La mecha atómica utilizada forma los componentes necesarios para que se produzca la fusión en la bomba ya detonada. Éste es el complicado principio de funcionamiento de una bomba de hidrógeno. Después de esta acción preliminar, comienza la reacción termonuclear directamente en una mezcla de deuterio y tritio. En este momento, la temperatura en la bomba aumenta cada vez más y en la síntesis participa una cantidad cada vez mayor de hidrógeno. Si controlamos el tiempo de estas reacciones, entonces la velocidad de su acción se puede caracterizar como instantánea.

Posteriormente, los científicos comenzaron a utilizar la fisión nuclear en lugar de la fusión nuclear. La fisión de una tonelada de uranio genera una energía equivalente a 18 Mt. Esta bomba tiene un poder enorme. La bomba más poderosa creada por la humanidad pertenecía a la URSS. Incluso entró en el Libro Guinness de los Récords. Su onda expansiva equivalía a 57 (aproximadamente) megatones de TNT. Fue volado en 1961 en la zona del archipiélago de Novaya Zemlya.