ใครเป็นคนสร้างระเบิดไฮโดรเจน ประวัติความเป็นมาของการสร้างและหลักการทำงานของระเบิดปรมาณู การประดิษฐ์ระเบิดแสนสาหัสตามหลักการ Teller-Ulam

ระเบิดเอช

อาวุธแสนสาหัส- อาวุธทำลายล้างประเภทหนึ่งซึ่งพลังทำลายล้างนั้นขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นขององค์ประกอบแสงให้เป็นพลังงานที่หนักกว่า (ตัวอย่างเช่นการสังเคราะห์นิวเคลียสสองนิวเคลียสของอะตอมดิวทีเรียม (ไฮโดรเจนหนัก) เป็นนิวเคลียสหนึ่งของอะตอมฮีเลียม) ซึ่งปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา อาวุธนิวเคลียร์แสนสาหัสมีปัจจัยทำลายล้างเช่นเดียวกับอาวุธนิวเคลียร์ มีพลังระเบิดสูงกว่ามาก ตามทฤษฎีแล้ว มันถูกจำกัดด้วยจำนวนส่วนประกอบที่มีอยู่เท่านั้น ควรสังเกตว่าการปนเปื้อนของกัมมันตรังสีจากการระเบิดแสนสาหัสนั้นอ่อนแอกว่าการระเบิดปรมาณูมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับพลังของการระเบิด นี่เป็นเหตุให้เรียกอาวุธแสนสาหัสว่า "สะอาด" คำนี้ซึ่งปรากฏในวรรณคดีภาษาอังกฤษเลิกใช้ในช่วงปลายทศวรรษที่ 70

คำอธิบายทั่วไป

สามารถสร้างอุปกรณ์ระเบิดแสนสาหัสได้โดยใช้ดิวทีเรียมเหลวหรือดิวทีเรียมแบบก๊าซอัด แต่การเกิดขึ้นของอาวุธแสนสาหัสเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อลิเธียมไฮไดรด์ชนิดหนึ่ง - ลิเธียม-6 ดิวเทอไรด์ นี่คือสารประกอบของไอโซโทปหนักของไฮโดรเจน - ดิวทีเรียม และไอโซโทปของลิเธียมที่มีเลขมวล 6

ลิเธียม-6 ดิวเทอไรด์เป็นสารแข็งที่ช่วยให้คุณเก็บดิวทีเรียม (สถานะปกติซึ่งภายใต้สภาวะปกติคือก๊าซ) ที่อุณหภูมิบวก และนอกจากนี้ ส่วนประกอบที่สอง - ลิเธียม-6 - ยังเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิต ไอโซโทปที่หายากที่สุดของไฮโดรเจน - ไอโซโทป ที่จริงแล้ว 6 Li เป็นแหล่งไอโซโทปทางอุตสาหกรรมเพียงแหล่งเดียว:

อาวุธยุทโธปกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสของสหรัฐฯ ในยุคแรกยังใช้ลิเธียมดิวเทอไรด์ตามธรรมชาติ ซึ่งมีไอโซโทปลิเธียมเป็นส่วนใหญ่ซึ่งมีเลขมวล 7 นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของไอโซโทปด้วย แต่ด้วยเหตุนี้ นิวตรอนที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาจะต้องมีพลังงาน 10 MeV หรือ สูงกว่า

เพื่อสร้างนิวตรอนและอุณหภูมิ (ประมาณ 50 ล้านองศา) ที่จำเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยาแสนสาหัส ระเบิดปรมาณูขนาดเล็กจะระเบิดด้วยระเบิดไฮโดรเจนก่อน การระเบิดเกิดขึ้นพร้อมกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และการเกิดขึ้นของฟลักซ์นิวตรอนอันทรงพลัง อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของนิวตรอนกับไอโซโทปลิเธียมทำให้เกิดไอโซโทป

การปรากฏตัวของดิวเทอเรียมและไอโซโทปที่อุณหภูมิสูงของการระเบิดของระเบิดปรมาณูจะทำให้เกิดปฏิกิริยาแสนสาหัส (234) ซึ่งก่อให้เกิดการปล่อยพลังงานหลักระหว่างการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจน (เทอร์โมนิวเคลียร์) หากตัวระเบิดทำจากยูเรเนียมธรรมชาติ นิวตรอนเร็ว (ดูดซับพลังงาน 70% ที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยา (242)) จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันลูกโซ่ที่ไม่สามารถควบคุมได้ใหม่ ระยะที่สามของการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนเกิดขึ้น ในทำนองเดียวกัน การระเบิดแสนสาหัสของพลังงานที่ไม่จำกัดในทางปฏิบัติได้ถูกสร้างขึ้น

ปัจจัยที่สร้างความเสียหายเพิ่มเติมคือรังสีนิวตรอนซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจน

อุปกรณ์อาวุธนิวเคลียร์แสนสาหัส

อาวุธนิวเคลียร์แสนสาหัสมีอยู่ทั้งในรูปแบบของระเบิดทางอากาศ ( ไฮโดรเจนหรือ ระเบิดแสนสาหัส) และหัวรบสำหรับขีปนาวุธและขีปนาวุธร่อน

เรื่องราว

สหภาพโซเวียต

โครงการแรกของสหภาพโซเวียตเกี่ยวกับอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์มีลักษณะคล้ายเค้กชั้นจึงได้รับชื่อรหัสว่า "Sloyka" การออกแบบได้รับการพัฒนาในปี 1949 (ก่อนการทดสอบระเบิดนิวเคลียร์โซเวียตลูกแรกด้วยซ้ำ) โดย Andrei Sakharov และ Vitaly Ginzburg และมีรูปแบบการชาร์จที่แตกต่างจากการออกแบบแยก Teller-Ulam ที่มีชื่อเสียงในขณะนี้ ในประจุนี้ ชั้นของวัสดุฟิสไซล์สลับกับชั้นของเชื้อเพลิงฟิวชัน - ลิเธียมดิวเทอไรด์ผสมกับไอโซโทป (“ แนวคิดแรกของ Sakharov”) ประจุฟิวชันที่อยู่รอบๆ ประจุฟิชชันไม่ได้ผลในการเพิ่มกำลังโดยรวมของอุปกรณ์ (อุปกรณ์ Teller-Ulam สมัยใหม่สามารถให้ตัวคูณได้มากถึง 30 เท่า) นอกจากนี้ พื้นที่ของประจุฟิชชันและฟิวชันยังสลับกับวัตถุระเบิดทั่วไป ซึ่งเป็นตัวริเริ่มของปฏิกิริยาฟิชชันปฐมภูมิ ซึ่งทำให้วัตถุระเบิดทั่วไปมีมวลที่ต้องการเพิ่มขึ้นอีก อุปกรณ์แรกของประเภท "Sloika" ได้รับการทดสอบในปี 1953 โดยได้รับชื่อ "Joe-4" ในตะวันตก (การทดสอบนิวเคลียร์ครั้งแรกของสหภาพโซเวียตได้รับชื่อรหัสจากชื่อเล่นอเมริกันของโจเซฟ (โจเซฟ) สตาลิน "ลุงโจ") พลังระเบิดเทียบเท่ากับ 400 กิโลตัน โดยมีประสิทธิภาพเพียง 15 - 20% เท่านั้น การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการแพร่กระจายของวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยาช่วยป้องกันการเพิ่มพลังงานเกิน 750 กิโลตัน

หลังจากที่สหรัฐอเมริกาทำการทดสอบ Ivy Mike ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2495 ซึ่งพิสูจน์ความเป็นไปได้ในการสร้างระเบิดเมกะตัน สหภาพโซเวียตก็เริ่มพัฒนาโครงการอื่น ดังที่ Andrei Sakharov กล่าวไว้ในบันทึกความทรงจำของเขา Ginzburg เสนอ "แนวคิดที่สอง" ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2491 และเสนอให้ใช้ลิเธียมดิวเทอไรด์ในระเบิด ซึ่งเมื่อถูกฉายรังสีด้วยนิวตรอน จะก่อให้เกิดไอโซโทปและปล่อยดิวทีเรียมออกมา

ในตอนท้ายของปี 1953 นักฟิสิกส์ Viktor Davidenko เสนอให้วางประจุหลัก (ฟิชชัน) และประจุรอง (ฟิวชั่น) ในปริมาณที่แยกจากกัน ซึ่งเป็นการทำซ้ำโครงการ Teller-Ulam ขั้นตอนสำคัญถัดไปได้รับการเสนอและพัฒนาโดย Sakharov และ Yakov Zeldovich ในฤดูใบไม้ผลิปี 1954 โดยเกี่ยวข้องกับการใช้รังสีเอกซ์จากปฏิกิริยาฟิชชันเพื่อบีบอัดลิเธียมดิวเทอไรด์ก่อนการหลอมรวม (“การระเบิดของลำแสง”) "แนวคิดที่สาม" ของ Sakharov ได้รับการทดสอบระหว่างการทดสอบ RDS-37 ขนาด 1.6 เมกะตันในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2498 การพัฒนาแนวคิดนี้เพิ่มเติมเป็นการยืนยันว่าไม่มีข้อ จำกัด พื้นฐานเกี่ยวกับพลังของประจุแสนสาหัส

สหภาพโซเวียตสาธิตสิ่งนี้ด้วยการทดสอบในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2504 เมื่อระเบิดขนาด 50 เมกะตันที่ส่งโดยเครื่องบินทิ้งระเบิด Tu-95 ถูกจุดชนวนที่ Novaya Zemlya ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เกือบ 97% และในตอนแรกได้รับการออกแบบให้มีกำลัง 100 เมกะตัน ซึ่งต่อมาลดลงครึ่งหนึ่งโดยการตัดสินใจอย่างเด็ดเดี่ยวของฝ่ายบริหารโครงการ มันเป็นอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีการพัฒนาและทดสอบบนโลก ทรงพลังมากจนการใช้งานจริงเป็นอาวุธหมดความหมายแม้จะคำนึงถึงความจริงที่ว่ามันถูกทดสอบแล้วในรูปแบบของระเบิดที่ทำเสร็จแล้ว

สหรัฐอเมริกา

แนวคิดของระเบิดนิวเคลียร์ฟิวชันที่ริเริ่มโดยประจุปรมาณูถูกเสนอโดย Enrico Fermi ต่อเพื่อนร่วมงานของเขา Edward Teller ย้อนกลับไปในปี 1941 ที่จุดเริ่มต้นของโครงการแมนฮัตตัน Teller ทุ่มเทงานส่วนใหญ่ของเขาในโครงการแมนฮัตตันให้กับการทำงานในโครงการระเบิดฟิวชัน โดยละเลยระเบิดปรมาณูในระดับหนึ่ง การมุ่งเน้นไปที่ความยากลำบากและตำแหน่งของ "ผู้สนับสนุนปีศาจ" ในการอภิปรายเกี่ยวกับปัญหาทำให้ออพเพนไฮเมอร์ต้องนำเทลเลอร์และนักฟิสิกส์ที่ "มีปัญหา" คนอื่น ๆ เข้าข้าง

ขั้นตอนแรกที่สำคัญและเป็นแนวความคิดในการดำเนินโครงการสังเคราะห์ดำเนินการโดย Stanislav Ulam ผู้ร่วมมือของ Teller ในการเริ่มต้นฟิวชั่นแสนสาหัส Ulam เสนอให้บีบอัดเชื้อเพลิงแสนสาหัสก่อนที่จะให้ความร้อน โดยใช้ปัจจัยจากปฏิกิริยาฟิชชันปฐมภูมิ และยังแยกประจุนิวเคลียร์แสนสาหัสออกจากส่วนประกอบนิวเคลียร์หลักของระเบิดด้วย ข้อเสนอเหล่านี้ทำให้สามารถถ่ายโอนการพัฒนาอาวุธแสนสาหัสไปสู่ระดับการปฏิบัติได้ จากข้อมูลนี้ เทลเลอร์เสนอว่ารังสีเอกซ์และรังสีแกมมาที่เกิดจากการระเบิดปฐมภูมิสามารถถ่ายเทพลังงานได้เพียงพอไปยังส่วนประกอบทุติยภูมิซึ่งอยู่ในเปลือกร่วมกับปฐมภูมิ เพื่อทำให้เกิดการระเบิด (การบีบอัด) ที่เพียงพอเพื่อเริ่มปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ . เทลเลอร์และผู้สนับสนุนและฝ่ายตรงข้ามในเวลาต่อมาได้หารือถึงคุณูปการของอูลัมต่อทฤษฎีที่เป็นรากฐานของกลไกนี้

มีพื้นที่สำคัญสองแห่งในพื้นที่ที่เกิดการระเบิดของนิวเคลียร์: ศูนย์กลางและศูนย์กลางของแผ่นดินไหว ที่จุดศูนย์กลางของการระเบิด กระบวนการปล่อยพลังงานจะเกิดขึ้นโดยตรง ศูนย์กลางของแผ่นดินไหวคือการฉายภาพของกระบวนการนี้ลงบนพื้นโลกหรือผิวน้ำ พลังงานจากการระเบิดของนิวเคลียร์ที่ฉายลงบนพื้นอาจทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวที่แผ่กระจายไปในระยะไกล แรงสั่นสะเทือนเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมภายในรัศมีหลายร้อยเมตรจากจุดระเบิดเท่านั้น

ปัจจัยที่สร้างความเสียหาย

อาวุธปรมาณูมีปัจจัยการทำลายล้างดังต่อไปนี้:

1. การปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสี
2. รังสีแสง
3. คลื่นกระแทก.
4. ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้า
5. รังสีทะลุทะลวง

ผลที่ตามมาของการระเบิดของระเบิดปรมาณูถือเป็นหายนะสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เนื่องจากการปล่อยแสงและพลังงานความร้อนจำนวนมหาศาล การระเบิดของกระสุนปืนนิวเคลียร์จึงมาพร้อมกับแสงแฟลชที่สว่างจ้า พลังของแฟลชนี้แรงกว่ารังสีดวงอาทิตย์หลายเท่า ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายจากแสงและรังสีความร้อนภายในรัศมีหลายกิโลเมตรจากจุดระเบิด

ปัจจัยที่สร้างความเสียหายที่เป็นอันตรายอีกประการหนึ่งของอาวุธปรมาณูคือรังสีที่เกิดขึ้นระหว่างการระเบิด มันจะคงอยู่เพียงหนึ่งนาทีหลังการระเบิด แต่มีพลังทะลุทะลวงสูงสุด

คลื่นกระแทกมีผลทำลายล้างที่รุนแรงมาก เธอกวาดล้างทุกสิ่งที่ขวางทางเธออย่างแท้จริง รังสีที่ทะลุทะลวงก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ในมนุษย์จะทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสี ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอันตรายต่อเทคโนโลยีเท่านั้น เมื่อนำมารวมกัน ปัจจัยที่สร้างความเสียหายจากการระเบิดปรมาณูก่อให้เกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวง

การทดสอบครั้งแรก

ตลอดประวัติศาสตร์ของระเบิดปรมาณู อเมริกาแสดงความสนใจอย่างมากต่อการสร้างสรรค์ระเบิดปรมาณู ในตอนท้ายของปี พ.ศ. 2484 ผู้นำของประเทศได้จัดสรรเงินและทรัพยากรจำนวนมหาศาลให้กับพื้นที่นี้ Robert Oppenheimer ซึ่งหลายคนมองว่าเป็นผู้สร้างระเบิดปรมาณู ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้จัดการโครงการ เขาเป็นคนแรกที่สามารถทำให้ความคิดของนักวิทยาศาสตร์กลายเป็นจริงได้ เป็นผลให้เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 การทดสอบระเบิดปรมาณูครั้งแรกเกิดขึ้นในทะเลทรายของนิวเม็กซิโก จากนั้น อเมริกาตัดสินใจว่าเพื่อที่จะยุติสงครามโดยสมบูรณ์ จำเป็นต้องเอาชนะญี่ปุ่น ซึ่งเป็นพันธมิตรของนาซีเยอรมนี เพนตากอนได้เลือกเป้าหมายอย่างรวดเร็วสำหรับการโจมตีด้วยนิวเคลียร์ครั้งแรก ซึ่งควรจะเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนถึงพลังของอาวุธของอเมริกา

เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 ระเบิดปรมาณูของสหรัฐฯ ซึ่งมีชื่อเรียกอย่างเหยียดหยามว่า "เด็กชายตัวเล็ก" ถูกทิ้งลงที่เมืองฮิโรชิมา การยิงนั้นสมบูรณ์แบบ - ระเบิดระเบิดที่ระดับความสูง 200 เมตรจากพื้นดินเนื่องจากคลื่นระเบิดทำให้เกิดความเสียหายอย่างน่าสยดสยองต่อเมือง ในพื้นที่ห่างไกลจากศูนย์กลาง เตาถ่านหินถูกพลิกคว่ำ ทำให้เกิดไฟไหม้รุนแรง

แสงสว่างวาบตามมาด้วยคลื่นความร้อน ซึ่งภายใน 4 วินาทีก็สามารถละลายกระเบื้องบนหลังคาบ้านเรือนและเผาเสาโทรเลขได้ คลื่นความร้อนตามมาด้วยคลื่นกระแทก ลมที่พัดผ่านเมืองด้วยความเร็วประมาณ 800 กม./ชม. ทำลายล้างทุกสิ่งที่ขวางหน้า จากอาคาร 76,000 หลังที่ตั้งอยู่ในเมืองก่อนเกิดการระเบิด ประมาณ 70,000 หลังถูกทำลายโดยสิ้นเชิง ไม่กี่นาทีหลังการระเบิด ฝนก็เริ่มตกลงมาจากท้องฟ้า โดยมีหยดขนาดใหญ่เป็นสีดำ ฝนตกลงมาเนื่องจากการควบแน่นจำนวนมหาศาลซึ่งประกอบด้วยไอน้ำและเถ้าในชั้นบรรยากาศเย็น

คนที่ได้รับผลกระทบจากลูกไฟในรัศมี 800 เมตรจากจุดที่เกิดการระเบิดกลายเป็นฝุ่น ผู้ที่อยู่ห่างจากการระเบิดเล็กน้อยมีผิวหนังไหม้ ส่วนที่เหลือถูกคลื่นกระแทกฉีกออก ฝนกัมมันตภาพรังสีสีดำทำให้เกิดแผลไหม้ที่รักษาไม่หายบนผิวหนังของผู้รอดชีวิต ผู้ที่หลบหนีได้อย่างปาฏิหาริย์ในไม่ช้าก็เริ่มแสดงอาการป่วยจากรังสี ได้แก่ คลื่นไส้ มีไข้ และมีอาการอ่อนแรง

สามวันหลังจากการทิ้งระเบิดที่ฮิโรชิมา อเมริกาได้โจมตีเมืองอื่นในญี่ปุ่นนั่นคือนางาซากิ การระเบิดครั้งที่สองมีผลร้ายแรงเช่นเดียวกับครั้งแรก

ภายในไม่กี่วินาที ระเบิดปรมาณู 2 ลูก ทำลายผู้คนหลายแสนคน คลื่นกระแทกเกือบจะเช็ดฮิโรชิมาออกจากพื้นโลก ชาวบ้านมากกว่าครึ่งหนึ่ง (ประมาณ 240,000 คน) เสียชีวิตทันทีจากอาการบาดเจ็บ ในเมืองนางาซากิ มีผู้เสียชีวิตจากการระเบิดประมาณ 73,000 คน ผู้ที่รอดชีวิตหลายคนต้องได้รับรังสีชนิดรุนแรง ซึ่งทำให้เกิดภาวะมีบุตรยาก เจ็บป่วยจากรังสี และมะเร็ง เป็นผลให้ผู้รอดชีวิตบางคนเสียชีวิตด้วยความเจ็บปวดสาหัส การใช้ระเบิดปรมาณูในฮิโรชิมาและนางาซากิแสดงให้เห็นถึงพลังอันน่าสยดสยองของอาวุธเหล่านี้

คุณและฉันรู้อยู่แล้วว่าใครเป็นผู้คิดค้นระเบิดปรมาณู มันทำงานอย่างไร และผลที่ตามมาจะนำไปสู่อะไร ตอนนี้เรามาดูกันว่าอาวุธนิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียตเป็นอย่างไร

หลังจากการทิ้งระเบิดในเมืองต่างๆ ของญี่ปุ่น เจ.วี. สตาลินตระหนักว่าการสร้างระเบิดปรมาณูของโซเวียตเป็นเรื่องของความมั่นคงของชาติ เมื่อวันที่ 20 สิงหาคม พ.ศ. 2488 มีการจัดตั้งคณะกรรมการด้านพลังงานนิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียตและแอล. เบเรียได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้า

เป็นที่น่าสังเกตว่างานในทิศทางนี้ดำเนินการในสหภาพโซเวียตมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2461 และในปี พ.ศ. 2481 ได้มีการจัดตั้งคณะกรรมการพิเศษเกี่ยวกับนิวเคลียสของอะตอมที่ Academy of Sciences เมื่อมีการระบาดของสงครามโลกครั้งที่ 2 งานทั้งหมดในทิศทางนี้จึงถูกแช่แข็ง

ในปี พ.ศ. 2486 เจ้าหน้าที่ข่าวกรองของสหภาพโซเวียตได้ย้ายวัสดุจากอังกฤษจากงานทางวิทยาศาสตร์แบบปิดในสาขาพลังงานนิวเคลียร์ วัสดุเหล่านี้แสดงให้เห็นว่างานของนักวิทยาศาสตร์ต่างชาติในการสร้างระเบิดปรมาณูมีความก้าวหน้าอย่างมาก ในเวลาเดียวกัน ชาวอเมริกันมีส่วนร่วมในการแนะนำตัวแทนโซเวียตที่เชื่อถือได้เข้าสู่ศูนย์วิจัยนิวเคลียร์หลักของสหรัฐอเมริกา เจ้าหน้าที่ได้ส่งต่อข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาใหม่ให้กับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรโซเวียต

งานด้านเทคนิค

เมื่อในปี พ.ศ. 2488 ปัญหาการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตเกือบจะกลายเป็นประเด็นสำคัญ Yu. Khariton หนึ่งในผู้นำโครงการได้ร่างแผนสำหรับการพัฒนากระสุนปืนสองเวอร์ชัน เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2489 แผนดังกล่าวได้รับการลงนามโดยผู้บริหารระดับสูง

ตามที่ได้รับมอบหมาย ผู้ออกแบบจำเป็นต้องสร้าง RDS (เครื่องยนต์ไอพ่นพิเศษ) ของสองรุ่น:

1. อาร์ดีเอส-1. ระเบิดที่มีประจุพลูโทเนียมซึ่งถูกจุดชนวนด้วยการบีบอัดทรงกลม อุปกรณ์นี้ยืมมาจากชาวอเมริกัน
2. อาร์ดีเอส-2. ระเบิดปืนใหญ่ที่มียูเรเนียม 2 ประจุมาบรรจบกันในกระบอกปืนก่อนที่จะถึงมวลวิกฤต

ในประวัติศาสตร์ของ RDS ที่โด่งดัง รูปแบบที่ใช้กันมากที่สุดถึงแม้จะตลกขบขันก็คือวลีที่ว่า "รัสเซียทำเอง" มันถูกคิดค้นโดย K. Shchelkin รองผู้อำนวยการของ Yu. Khariton วลีนี้สื่อถึงแก่นแท้ของงานได้อย่างแม่นยำมาก อย่างน้อยก็สำหรับ RDS-2

เมื่ออเมริการู้ว่าสหภาพโซเวียตครอบครองความลับในการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ อเมริกาก็เริ่มปรารถนาให้สงครามป้องกันขยายตัวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในฤดูร้อนปี พ.ศ. 2492 แผน "ทรอย" ปรากฏขึ้นตามที่มีแผนจะเริ่มปฏิบัติการทางทหารกับสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2493 จากนั้นวันโจมตีก็เลื่อนไปเป็นต้นปี พ.ศ. 2500 แต่มีเงื่อนไขให้ทุกประเทศใน NATO เข้าร่วม

การทดสอบ

เมื่อข้อมูลเกี่ยวกับแผนการของอเมริกามาถึงผ่านช่องทางข่าวกรองในสหภาพโซเวียต งานของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตก็เร่งตัวขึ้นอย่างมาก ผู้เชี่ยวชาญชาวตะวันตกเชื่อว่าอาวุธปรมาณูจะถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตไม่ช้ากว่าปี 2497-2498 ในความเป็นจริงการทดสอบระเบิดปรมาณูลูกแรกในสหภาพโซเวียตเกิดขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2492 เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม อุปกรณ์ RDS-1 ถูกระเบิดที่สถานที่ทดสอบในเมืองเซมิพาลาตินสค์ ทีมนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากมีส่วนร่วมในการสร้างมัน นำโดย Igor Vasilievich Kurchatov การออกแบบการชาร์จเป็นของชาวอเมริกัน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้นตั้งแต่เริ่มต้น ระเบิดปรมาณูลูกแรกในสหภาพโซเวียตระเบิดด้วยพลัง 22 kt

เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะมีการโจมตีตอบโต้ แผนโทรจันซึ่งเกี่ยวข้องกับการโจมตีด้วยนิวเคลียร์ในเมืองโซเวียต 70 แห่งจึงถูกขัดขวาง การทดสอบที่เซมิพาลาตินสค์ถือเป็นการสิ้นสุดการผูกขาดของอเมริกาในการครอบครองอาวุธปรมาณู การประดิษฐ์ของ Igor Vasilyevich Kurchatov ทำลายแผนการทางทหารของอเมริกาและ NATO โดยสิ้นเชิงและขัดขวางการพัฒนาของสงครามโลกครั้งที่สอง ยุคแห่งสันติภาพบนโลกจึงเริ่มต้นขึ้น ซึ่งอยู่ภายใต้การคุกคามของการทำลายล้างโดยสิ้นเชิง

“ชมรมนิวเคลียร์” ของโลก

ปัจจุบัน ไม่เพียงแต่อเมริกาและรัสเซียเท่านั้นที่มีอาวุธนิวเคลียร์ แต่ยังมีรัฐอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งด้วย กลุ่มประเทศต่างๆ ที่เป็นเจ้าของอาวุธดังกล่าว เรียกตามอัตภาพว่า "สโมสรนิวเคลียร์"

ประกอบด้วย:

1. อเมริกา (ตั้งแต่ปี 1945)
2. สหภาพโซเวียต และปัจจุบันคือรัสเซีย (ตั้งแต่ปี 1949)
3. อังกฤษ (ตั้งแต่ปี 1952)
4. ฝรั่งเศส (ตั้งแต่ปี 1960)
5. ประเทศจีน (ตั้งแต่ปี 1964)
6. อินเดีย (ตั้งแต่ปี 1974)
7. ปากีสถาน (ตั้งแต่ปี 1998)
8. เกาหลี (ตั้งแต่ปี 2549)

อิสราเอลยังมีอาวุธนิวเคลียร์ แม้ว่าผู้นำของประเทศจะปฏิเสธที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการมีอยู่ของพวกเขาก็ตาม นอกจากนี้ ยังมีอาวุธนิวเคลียร์ของอเมริกาอยู่ในอาณาเขตของประเทศ NATO (อิตาลี, เยอรมนี, ตุรกี, เบลเยียม, เนเธอร์แลนด์, แคนาดา) และพันธมิตร (ญี่ปุ่น, เกาหลีใต้ แม้ว่าทางการจะปฏิเสธก็ตาม)

ยูเครน เบลารุส และคาซัคสถาน ซึ่งเป็นเจ้าของอาวุธนิวเคลียร์ส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียต ได้ถ่ายโอนระเบิดไปยังรัสเซียหลังจากการล่มสลายของสหภาพ เธอกลายเป็นทายาทเพียงผู้เดียวของคลังแสงนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียต

บทสรุป

วันนี้เราได้เรียนรู้แล้วว่าใครเป็นผู้คิดค้นระเบิดปรมาณูและมันคืออะไร เมื่อสรุปข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าอาวุธนิวเคลียร์ในปัจจุบันเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดของการเมืองโลก ซึ่งมีความสัมพันธ์อันแน่นแฟ้นระหว่างประเทศต่างๆ ในด้านหนึ่ง มันเป็นวิธีการป้องปรามที่มีประสิทธิผล และอีกด้านหนึ่ง เป็นการโต้แย้งที่น่าเชื่อในการป้องกันการเผชิญหน้าทางทหารและกระชับความสัมพันธ์อันสันติระหว่างรัฐต่างๆ อาวุธปรมาณูเป็นสัญลักษณ์ของยุคสมัยที่ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ

นักวิทยาศาสตร์ชาวอินเดียโบราณและกรีกโบราณสันนิษฐานว่าสสารประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุดซึ่งแบ่งแยกไม่ได้ พวกเขาเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบทความของพวกเขาก่อนที่จะเริ่มยุคของเรา ในศตวรรษที่ 5 พ.ศ จ. นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีก Leucippus จากเมือง Miletus และนักเรียนของเขา Democritus ได้กำหนดแนวคิดเกี่ยวกับอะตอม (อะตอมของกรีก "แบ่งแยกไม่ได้") เป็นเวลาหลายศตวรรษแล้วที่ทฤษฎีนี้ค่อนข้างเป็นปรัชญาและในปี 1803 นักเคมีชาวอังกฤษ John Dalton เท่านั้นที่เสนอทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ของอะตอมซึ่งได้รับการยืนยันจากการทดลอง

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาในงานของโจเซฟ ทอมสัน และต่อมาเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ได้รับฉายาว่าเป็นบิดาแห่งฟิสิกส์นิวเคลียร์ พบว่าอะตอมซึ่งตรงกันข้ามกับชื่อของมัน ไม่ได้เป็นอนุภาคจำกัดที่แบ่งแยกไม่ได้ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ในปี พ.ศ. 2454 นักฟิสิกส์ได้นำระบบ "ดาวเคราะห์" ของรัทเธอร์ฟอร์ด บอร์มาใช้ โดยอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบซึ่งโคจรอยู่รอบๆ ต่อมาพบว่านิวเคลียสแบ่งแยกไม่ได้เช่นกัน ประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกและนิวตรอนที่ไม่มีประจุ ซึ่งในทางกลับกันก็ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน

ทันทีที่นักวิทยาศาสตร์มีความชัดเจนมากขึ้นเกี่ยวกับโครงสร้างของนิวเคลียสของอะตอม พวกเขาพยายามที่จะเติมเต็มความฝันอันยาวนานของนักเล่นแร่แปรธาตุ - การเปลี่ยนแปลงของสารหนึ่งไปสู่อีกสารหนึ่ง ในปี 1934 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Frederic และ Irene Joliot-Curie เมื่อระดมยิงอลูมิเนียมด้วยอนุภาคอัลฟา (นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม) ได้รับอะตอมฟอสฟอรัสกัมมันตรังสีซึ่งในทางกลับกันก็กลายเป็นไอโซโทปที่เสถียรของซิลิคอนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่าอลูมิเนียม แนวคิดนี้เกิดขึ้นเพื่อทำการทดลองที่คล้ายกันกับธาตุธรรมชาติที่หนักที่สุด นั่นคือยูเรเนียม ซึ่งค้นพบในปี 1789 โดย Martin Klaproth หลังจากที่อองรี เบคเคอเรลค้นพบกัมมันตภาพรังสีของเกลือยูเรเนียมในปี พ.ศ. 2439 นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจองค์ประกอบนี้อย่างจริงจัง

อี. รัทเธอร์ฟอร์ด.

เห็ดระเบิดนิวเคลียร์

ในปี 1938 นักเคมีชาวเยอรมัน Otto Hahn และ Fritz Strassmann ได้ทำการทดลองที่คล้ายกับการทดลองของ Joliot-Curie อย่างไรก็ตาม พวกเขาคาดว่าจะได้ธาตุใหม่ที่มีน้ำหนักยิ่งยวดโดยใช้ยูเรเนียมแทนอะลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์นั้นเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึง แทนที่จะเป็นธาตุที่มีมวลหนักมาก กลับได้รับธาตุแสงจากส่วนตรงกลางของตารางธาตุแทน หลังจากนั้นไม่นานนักฟิสิกส์ Lise Meitner แนะนำว่าการระดมยิงยูเรเนียมด้วยนิวตรอนทำให้เกิดการแตกตัว (ฟิชชัน) ของนิวเคลียส ส่งผลให้เกิดนิวเคลียสของธาตุแสงและปล่อยให้นิวตรอนอิสระจำนวนหนึ่ง

การวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่ายูเรเนียมธรรมชาติประกอบด้วยส่วนผสมของไอโซโทป 3 ชนิด ซึ่งมีความเสถียรน้อยที่สุดคือยูเรเนียม-235 ในบางครั้งนิวเคลียสของอะตอมจะแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ตามธรรมชาติกระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยนิวตรอนอิสระสองหรือสามตัวซึ่งพุ่งด้วยความเร็วประมาณ 10,000 กม. นิวเคลียสของไอโซโทป-238 ที่พบมากที่สุดโดยส่วนใหญ่จับนิวตรอนเหล่านี้ไว้ แต่บ่อยครั้งที่ยูเรเนียมเปลี่ยนเป็นเนปทูเนียมแล้วเปลี่ยนเป็นพลูโทเนียม-239 เมื่อนิวตรอนชนนิวเคลียสของยูเรเนียม-2 3 5 มันจะเกิดฟิชชันใหม่ทันที

เห็นได้ชัดว่า: หากคุณนำยูเรเนียม-235 บริสุทธิ์ (เสริมสมรรถนะ) ชิ้นใหญ่เพียงพอ ปฏิกิริยาฟิชชันในนั้นจะเกิดขึ้นเหมือนหิมะถล่ม ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่ แต่ละนิวเคลียสฟิชชันจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา คำนวณว่าเมื่อฟิชชันของยูเรเนียม-235 ครบ 1 กิโลกรัม ปริมาณความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเท่ากับเมื่อเผาถ่านหิน 3,000 ตัน การปล่อยพลังงานขนาดมหึมานี้ซึ่งปล่อยออกมาในเวลาไม่นานควรจะปรากฏให้เห็นว่าเป็นการระเบิดของพลังอันยิ่งใหญ่ซึ่งแน่นอนว่าทำให้หน่วยงานทหารสนใจในทันที

คู่รักโจเลียต-กูรี ทศวรรษที่ 1940

แอล. ไมต์เนอร์ และ โอ. ฮาห์น. พ.ศ. 2468

ก่อนการระบาดของสงครามโลกครั้งที่สอง มีการดำเนินการงานลับๆ ในเยอรมนีและประเทศอื่นๆ เพื่อสร้างอาวุธนิวเคลียร์ ในสหรัฐอเมริกา การวิจัยที่เรียกว่า "โครงการแมนฮัตตัน" เริ่มต้นขึ้นในปี 1941 และอีกหนึ่งปีต่อมาห้องปฏิบัติการวิจัยที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้ก่อตั้งขึ้นในลอสอลามอส ในด้านการบริหาร โครงการนี้อยู่ภายใต้การควบคุมของ General Groves โดยศาสตราจารย์ Robert Oppenheimer แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเป็นผู้จัดหาความเป็นผู้นำทางวิทยาศาสตร์ หน่วยงานที่ใหญ่ที่สุดในสาขาฟิสิกส์และเคมีเข้าร่วมในโครงการนี้ รวมถึงผู้ได้รับรางวัลโนเบล 13 คน ได้แก่ Enrico Fermi, James Frank, Niels Bohr, Ernest Lawrence และคนอื่นๆ

ภารกิจหลักคือการได้รับยูเรเนียม-235 ในปริมาณที่เพียงพอ พบว่าพลูโทเนียม-2 39 สามารถใช้เป็นประจุระเบิดได้ดังนั้นจึงดำเนินการในสองทิศทางพร้อมกัน การสะสมของยูเรเนียม-235 จะต้องดำเนินการโดยแยกมันออกจากยูเรเนียมธรรมชาติจำนวนมาก และจะได้พลูโทเนียมได้ก็ต่อเมื่อเป็นผลมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมได้เมื่อยูเรเนียม-238 ถูกฉายรังสีด้วยนิวตรอนเท่านั้น การเสริมสมรรถนะยูเรเนียมธรรมชาติดำเนินการที่โรงงานเวสติ้งเฮาส์ และเพื่อผลิตพลูโตเนียม จำเป็นต้องสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

มันอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ที่กระบวนการฉายรังสีแท่งยูเรเนียมด้วยนิวตรอนเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากส่วนหนึ่งของยูเรเนียม-238 ที่ควรจะกลายเป็นพลูโทเนียม แหล่งที่มาของนิวตรอนในกรณีนี้คืออะตอมฟิสไซล์ของยูเรเนียม-235 แต่การจับนิวตรอนด้วยยูเรเนียม-238 ทำให้ปฏิกิริยาลูกโซ่ไม่สามารถเริ่มต้นได้ ปัญหาได้รับการแก้ไขด้วยการค้นพบของเอนริโก แฟร์มี ซึ่งค้นพบว่านิวตรอนช้าลงเหลือความเร็ว 22 มิลลิวินาที ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ของยูเรเนียม-235 แต่ไม่ถูกดักจับโดยยูเรเนียม-238 ในฐานะผู้ดำเนินรายการ แฟร์มีเสนอชั้นกราไฟท์หรือน้ำหนักหนัก 40 เซนติเมตร ซึ่งมีดิวทีเรียมไอโซโทปไฮโดรเจน

อาร์. ออพเพนไฮเมอร์ และพลโทแอล. โกรฟส์ พ.ศ. 2488

คาลูตรอนในโอ๊คริดจ์

เครื่องปฏิกรณ์ทดลองถูกสร้างขึ้นในปี 1942 ใต้อัฒจันทร์ของสนามกีฬาชิคาโก เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม การเปิดตัวแบบทดลองได้ประสบความสำเร็จ หนึ่งปีต่อมา โรงงานเสริมสมรรถนะแห่งใหม่ได้ถูกสร้างขึ้นในเมืองโอ๊คริดจ์ และมีการเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการผลิตพลูโทเนียมทางอุตสาหกรรม รวมถึงอุปกรณ์คาลูตรอนสำหรับการแยกไอโซโทปยูเรเนียมด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของโครงการนี้อยู่ที่ประมาณ 2 พันล้านดอลลาร์ ในขณะเดียวกัน ที่ลอส อลามอส งานกำลังดำเนินการโดยตรงเกี่ยวกับการออกแบบระเบิดและวิธีการในการระเบิดประจุ

เมื่อวันที่ 16 มิถุนายน พ.ศ. 2488 ใกล้กับเมืองอลาโมกอร์โดในนิวเม็กซิโก ในระหว่างการทดสอบชื่อรหัสว่าทรินิตี้ อุปกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกของโลกที่มีประจุพลูโตเนียมและวงจรการระเบิดแบบระเบิด (โดยใช้สารเคมีระเบิด) ถูกจุดชนวน พลังการระเบิดเทียบเท่ากับการระเบิดของ TNT 20 กิโลตัน

ขั้นต่อไปคือการใช้อาวุธนิวเคลียร์ในการต่อสู้กับญี่ปุ่น ซึ่งหลังจากการยอมจำนนของเยอรมนี เพียงอย่างเดียวก็ทำสงครามกับสหรัฐอเมริกาและพันธมิตรต่อไป เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม เครื่องบินทิ้งระเบิด B-29 Enola Gay ภายใต้การควบคุมของพันเอก Tibbetts ได้ทิ้งระเบิด Little Boy ที่ฮิโรชิมาด้วยประจุยูเรเนียมและปืนใหญ่ (โดยใช้การเชื่อมต่อของสองช่วงตึกเพื่อสร้างมวลวิกฤต) ระเบิดถูกหย่อนลงด้วยร่มชูชีพและระเบิดที่ระดับความสูง 600 เมตรจากพื้นดิน เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม Box Car ของพันตรี Sweeney ได้ทิ้งระเบิดพลูโทเนียม Fat Man ที่นางาซากิ ผลที่ตามมาของการระเบิดนั้นแย่มาก ทั้งสองเมืองถูกทำลายเกือบทั้งหมด มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 200,000 คนในฮิโรชิม่า และประมาณ 80,000 คนในนางาซากิ ต่อมานักบินคนหนึ่งยอมรับว่าในวินาทีนั้นพวกเขาเห็นสิ่งที่เลวร้ายที่สุดที่บุคคลสามารถมองเห็นได้ ไม่สามารถต้านทานอาวุธใหม่ได้ รัฐบาลญี่ปุ่นจึงยอมจำนน

ฮิโรชิมาหลังเหตุระเบิดปรมาณู

การระเบิดของระเบิดปรมาณูทำให้สงครามโลกครั้งที่สองยุติลง แต่ในความเป็นจริง สงครามเย็นครั้งใหม่ได้เริ่มต้นขึ้น พร้อมกับการแข่งขันด้านอาวุธนิวเคลียร์ที่ไร้การควบคุม นักวิทยาศาสตร์โซเวียตต้องตามทันชาวอเมริกัน ในปี 1943 "ห้องปฏิบัติการหมายเลข 2" อันเป็นความลับได้ถูกสร้างขึ้น นำโดยนักฟิสิกส์ชื่อดัง Igor Vasilyevich Kurchatov ต่อมาได้เปลี่ยนห้องปฏิบัติการเป็นสถาบันพลังงานปรมาณู ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2489 ปฏิกิริยาลูกโซ่ครั้งแรกเกิดขึ้นที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยูเรเนียม-กราไฟต์ทดลอง F1 สองปีต่อมา โรงงานพลูโทเนียมแห่งแรกที่มีเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมหลายแห่งได้ถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียต และในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2492 ได้มีการทดสอบระเบิดปรมาณูโซเวียตลูกแรกที่มีประจุพลูโทเนียม RDS-1 ซึ่งมีกำลังการผลิต 22 กิโลตันที่เซมิพาลาตินสค์ เว็บไซต์ทดสอบ

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2495 บน Enewetak Atoll ในมหาสมุทรแปซิฟิก สหรัฐอเมริกาได้จุดชนวนประจุแสนสาหัสนิวเคลียร์ครั้งแรกซึ่งพลังทำลายล้างเกิดขึ้นจากพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการหลอมนิวเคลียร์ขององค์ประกอบแสงให้เป็นพลังงานที่หนักกว่า เก้าเดือนต่อมา ที่สถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ นักวิทยาศาสตร์โซเวียตได้ทดสอบระเบิดนิวเคลียร์แสนสาหัส RDS-6 หรือไฮโดรเจน ที่ให้ผลผลิต 400 กิโลตัน พัฒนาโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Andrei Dmitrievich Sakharov และ Yuli Borisovich Khariton ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2504 ซาร์บอมบาขนาด 50 เมกะตัน ซึ่งเป็นระเบิดไฮโดรเจนที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีการทดสอบมา ถูกจุดชนวนที่พื้นที่ทดสอบหมู่เกาะโนวายา เซมเลีย

I. V. Kurchatov

ในช่วงปลายทศวรรษปี 2000 สหรัฐอเมริกามีอาวุธนิวเคลียร์ประมาณ 5,000 ชิ้นและรัสเซีย 2,800 ชิ้นบนยานพาหนะขนส่งทางยุทธศาสตร์ ตลอดจนอาวุธนิวเคลียร์ทางยุทธวิธีจำนวนมาก อุปทานนี้เพียงพอที่จะทำลายโลกทั้งใบได้หลายครั้ง ระเบิดแสนสาหัสกำลังปานกลางเพียงลูกเดียว (ประมาณ 25 เมกะตัน) เท่ากับ 1,500 ฮิโรชิม่า

ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 มีการวิจัยเพื่อสร้างอาวุธนิวตรอน ซึ่งเป็นระเบิดนิวเคลียร์ที่ให้ผลตอบแทนต่ำ ระเบิดนิวตรอนแตกต่างจากระเบิดนิวเคลียร์ทั่วไปตรงที่มันจะเพิ่มส่วนของพลังงานการระเบิดที่ปล่อยออกมาในรูปของรังสีนิวตรอนอย่างเทียม รังสีนี้ส่งผลกระทบต่อบุคลากรของศัตรู ส่งผลกระทบต่ออาวุธของเขา และทำให้เกิดการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่ ในขณะที่ผลกระทบของคลื่นกระแทกและรังสีแสงนั้นมีจำกัด อย่างไรก็ตาม ไม่มีกองทัพใดในโลกที่นำประจุนิวตรอนมาใช้

แม้ว่าการใช้พลังงานปรมาณูจะทำให้โลกจวนจะถูกทำลาย แต่ก็มีแง่มุมที่สงบสุขเช่นกัน แม้ว่าจะเป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อควบคุมไม่ได้ แต่สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนจากอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลและฟุกุชิมะ . โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิตเพียง 5 เมกะวัตต์เปิดตัวเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2497 ในหมู่บ้าน Obninskoye เขต Kaluga (ปัจจุบันคือเมือง Obninsk) ปัจจุบัน มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากกว่า 400 แห่งเปิดดำเนินการในโลก โดย 10 แห่งในรัสเซีย พวกเขาผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 17% ของพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดทั่วโลก และตัวเลขนี้มีแนวโน้มว่าจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น ปัจจุบันโลกไม่สามารถทำได้หากไม่มีการใช้พลังงานนิวเคลียร์ แต่ฉันอยากจะเชื่อว่าในอนาคตมนุษยชาติจะพบแหล่งพลังงานที่ปลอดภัยกว่านี้

แผงควบคุมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในออบนินสค์

เชอร์โนบิลหลังภัยพิบัติ

จะต้องกำหนดรูปแบบการปกครองแบบประชาธิปไตยในสหภาพโซเวียต

เวอร์นาดสกี้ วี.ไอ.

ระเบิดปรมาณูในสหภาพโซเวียตถูกสร้างขึ้นเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2492 (การเปิดตัวครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จ) โครงการนี้นำโดยนักวิชาการ Igor Vasilievich Kurchatov ระยะเวลาของการพัฒนาอาวุธปรมาณูในสหภาพโซเวียตเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2485 และจบลงด้วยการทดสอบในดินแดนคาซัคสถาน สิ่งนี้ทำลายการผูกขาดของสหรัฐฯ ในอาวุธดังกล่าว เนื่องจากตั้งแต่ปี 1945 อาวุธเหล่านี้เป็นพลังงานนิวเคลียร์เพียงชนิดเดียว บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายประวัติความเป็นมาของการเกิดขึ้นของระเบิดนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตตลอดจนการอธิบายลักษณะผลที่ตามมาของเหตุการณ์เหล่านี้ต่อสหภาพโซเวียต

ประวัติความเป็นมาของการทรงสร้าง

ในปีพ. ศ. 2484 ตัวแทนของสหภาพโซเวียตในนิวยอร์กได้ส่งข้อมูลไปยังสตาลินว่ามีการจัดประชุมนักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาซึ่งอุทิศให้กับการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์โซเวียตในช่วงทศวรรษที่ 1930 ยังทำงานเกี่ยวกับการวิจัยเกี่ยวกับอะตอมด้วย โดยงานวิจัยที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการแยกอะตอมโดยนักวิทยาศาสตร์จากคาร์คอฟ นำโดยแอล. แลนเดา อย่างไรก็ตาม มันไม่เคยมาถึงจุดใช้งานจริงในอาวุธเลย นอกจากสหรัฐอเมริกาแล้ว นาซีเยอรมนียังทำงานเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย ปลายปี พ.ศ. 2484 สหรัฐอเมริกาเริ่มโครงการปรมาณู สตาลินค้นพบเรื่องนี้เมื่อต้นปี พ.ศ. 2485 และลงนามในพระราชกฤษฎีกาในการสร้างห้องปฏิบัติการในสหภาพโซเวียตเพื่อสร้างโครงการปรมาณู นักวิชาการ I. Kurchatov กลายเป็นผู้นำ

มีความเห็นว่างานของนักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ได้รับการเร่งโดยการพัฒนาลับของเพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันที่มาอเมริกา ไม่ว่าในกรณีใดในฤดูร้อนปี 2488 ที่การประชุมพอทสดัมประธานาธิบดีสหรัฐฯคนใหม่ G. Truman แจ้งให้สตาลินทราบเกี่ยวกับการทำงานเกี่ยวกับอาวุธใหม่ - ระเบิดปรมาณูเสร็จสิ้น นอกจากนี้ เพื่อสาธิตการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน รัฐบาลสหรัฐฯ ตัดสินใจทดสอบอาวุธใหม่ในการต่อสู้: เมื่อวันที่ 6 และ 9 สิงหาคม มีการทิ้งระเบิดในเมืองสองแห่งของญี่ปุ่น ได้แก่ ฮิโรชิมาและนางาซากิ นี่เป็นครั้งแรกที่มนุษยชาติได้เรียนรู้เกี่ยวกับอาวุธใหม่ เป็นเหตุการณ์นี้ที่ทำให้สตาลินต้องเร่งการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ของเขา I. Kurchatov ถูกสตาลินเรียกตัวและสัญญาว่าจะตอบสนองความต้องการใด ๆ ของนักวิทยาศาสตร์ตราบใดที่กระบวนการดำเนินไปโดยเร็วที่สุด ยิ่งไปกว่านั้น มีการจัดตั้งคณะกรรมการของรัฐขึ้นภายใต้สภาผู้แทนราษฎรซึ่งดูแลโครงการปรมาณูของสหภาพโซเวียต นำโดยแอล. เบเรีย

การพัฒนาได้ย้ายไปที่ศูนย์สามแห่ง:

1. สำนักออกแบบของโรงงาน Kirov ซึ่งทำงานเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์พิเศษ
2. โรงงานกระจายตัวในเทือกเขาอูราลซึ่งควรจะสร้างยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ
3. ศูนย์เคมีและโลหะวิทยาที่ใช้ศึกษาพลูโตเนียม มันเป็นองค์ประกอบนี้ที่ใช้ในระเบิดนิวเคลียร์สไตล์โซเวียตลูกแรก

ในปี 1946 ศูนย์นิวเคลียร์แบบครบวงจรแห่งแรกของสหภาพโซเวียตได้ถูกสร้างขึ้น มันเป็นสถานที่ลับ Arzamas-16 ซึ่งตั้งอยู่ในเมือง Sarov (ภูมิภาค Nizhny Novgorod) ในปี 1947 มีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกขึ้นที่องค์กรใกล้กับเชเลียบินสค์ ในปี 1948 มีการสร้างสนามฝึกลับขึ้นในดินแดนคาซัคสถานใกล้กับเมือง Semipalatinsk-21 ที่นี่เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2492 มีการจัดระเบิดปรมาณูโซเวียต RDS-1 ครั้งแรก เหตุการณ์นี้ถูกเก็บเป็นความลับอย่างสมบูรณ์ แต่การบินของอเมริกาแปซิฟิกสามารถบันทึกระดับรังสีที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นหลักฐานของการทดสอบอาวุธใหม่ เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2492 G. Truman ได้ประกาศให้มีระเบิดปรมาณูในสหภาพโซเวียต อย่างเป็นทางการสหภาพโซเวียตยอมรับการมีอยู่ของอาวุธเหล่านี้ในปี 1950 เท่านั้น

ผลที่ตามมาหลักหลายประการของการพัฒนาอาวุธปรมาณูที่ประสบความสำเร็จโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตสามารถระบุได้:

1. การสูญเสียสถานะของสหรัฐฯ ในฐานะรัฐเดียวที่มีอาวุธปรมาณู สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ทำให้สหภาพโซเวียตมีความเท่าเทียมกันในแง่ของอำนาจทางการทหารเท่านั้น แต่ยังบังคับให้ฝ่ายหลังต้องคิดผ่านแต่ละขั้นตอนทางทหาร เนื่องจากตอนนี้พวกเขาต้องกลัวการตอบสนองของผู้นำสหภาพโซเวียต
2. การมีอยู่ของอาวุธปรมาณูในสหภาพโซเวียตทำให้สถานะของตนเป็นมหาอำนาจ
3. หลังจากที่สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตมีความเท่าเทียมในด้านความพร้อมของอาวุธปรมาณู การแข่งขันแย่งชิงปริมาณก็เริ่มขึ้น รัฐใช้เงินจำนวนมหาศาลเพื่อเอาชนะคู่แข่ง ยิ่งไปกว่านั้น ความพยายามเริ่มสร้างอาวุธที่ทรงพลังยิ่งขึ้น
4. เหตุการณ์เหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นของการแข่งขันนิวเคลียร์ หลายประเทศได้เริ่มลงทุนทรัพยากรเพื่อเพิ่มเข้าไปในรายชื่อรัฐอาวุธนิวเคลียร์และรับรองความปลอดภัย

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา กฎการแยกตัวและการสลายได้ถูกค้นพบแล้วในยุโรป และระเบิดไฮโดรเจนได้เปลี่ยนจากประเภทของนิยายมาสู่ความเป็นจริง ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์มีความน่าสนใจและยังคงแสดงถึงการแข่งขันที่น่าตื่นเต้นระหว่างศักยภาพทางวิทยาศาสตร์ของประเทศต่างๆ ได้แก่ นาซีเยอรมนี สหภาพโซเวียต และสหรัฐอเมริกา ระเบิดที่ทรงพลังที่สุดซึ่งรัฐใด ๆ ใฝ่ฝันที่จะเป็นเจ้าของนั้นไม่เพียง แต่เป็นอาวุธ แต่ยังเป็นเครื่องมือทางการเมืองที่ทรงพลังอีกด้วย ประเทศที่มีมันอยู่ในคลังแสงกลายเป็นผู้มีอำนาจทุกอย่างและสามารถกำหนดกฎเกณฑ์ของตนเองได้

ระเบิดไฮโดรเจนมีประวัติความเป็นมาของการสร้างซึ่งเป็นไปตามกฎทางกายภาพ ได้แก่ กระบวนการแสนสาหัส ในขั้นต้น มันถูกเรียกว่าอะตอมอย่างไม่ถูกต้อง และมีการตำหนิการไม่รู้หนังสือ นักวิทยาศาสตร์ Bethe ซึ่งต่อมากลายเป็นผู้ชนะรางวัลโนเบลทำงานเกี่ยวกับแหล่งพลังงานเทียม - ฟิชชันของยูเรเนียม เวลานี้เป็นจุดสูงสุดของกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของนักฟิสิกส์หลายคนและในหมู่พวกเขามีความเห็นว่าความลับทางวิทยาศาสตร์ไม่ควรมีอยู่เลยเนื่องจากกฎของวิทยาศาสตร์เป็นสากลในตอนแรก

ตามทฤษฎีแล้ว ระเบิดไฮโดรเจนได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น แต่ตอนนี้ ด้วยความช่วยเหลือจากนักออกแบบ ระเบิดจึงต้องได้รับรูปแบบทางเทคนิค สิ่งที่เหลืออยู่คือการบรรจุมันลงในกระสุนเฉพาะและทดสอบกำลัง มีนักวิทยาศาสตร์สองคนที่ชื่อจะเกี่ยวข้องตลอดไปกับการสร้างอาวุธทรงพลังนี้: ในสหรัฐอเมริกาคือ Edward Teller และในสหภาพโซเวียตคือ Andrei Sakharov

ในสหรัฐอเมริกา นักฟิสิกส์เริ่มศึกษาปัญหานิวเคลียร์แสนสาหัสในปี พ.ศ. 2485 ตามคำสั่งของแฮร์รี ทรูแมน ซึ่งในขณะนั้นเป็นประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ที่เก่งที่สุดในประเทศได้ทำงานเกี่ยวกับปัญหานี้ พวกเขาสร้างอาวุธทำลายล้างที่เป็นพื้นฐานใหม่ นอกจากนี้ รัฐบาลยังได้มีคำสั่งให้วางระเบิดที่มีความจุ TNT อย่างน้อยหนึ่งล้านตัน ระเบิดไฮโดรเจนถูกสร้างขึ้นโดย Teller และแสดงให้มนุษยชาติในฮิโรชิมาและนางาซากิเห็นถึงความสามารถอันไร้ขีดจำกัดแต่ทำลายล้างได้

มีการทิ้งระเบิดที่ฮิโรชิมา ซึ่งมีน้ำหนัก 4.5 ตัน และบรรจุยูเรเนียมได้ 100 กิโลกรัม การระเบิดครั้งนี้สอดคล้องกับทีเอ็นทีเกือบ 12,500 ตัน เมืองนางาซากิของญี่ปุ่นถูกทำลายด้วยระเบิดพลูโทเนียมที่มีมวลเท่ากัน แต่เทียบเท่ากับทีเอ็นที 20,000 ตัน

จากการวิจัยของเขา A. Sakharov นักวิชาการโซเวียตในอนาคตในปี 2491 นำเสนอการออกแบบระเบิดไฮโดรเจนภายใต้ชื่อ RDS-6 จากการวิจัยของเขา งานวิจัยของเขามี 2 สาขา สาขาแรกเรียกว่า "พัฟ" (RDS-6s) และลักษณะของมันคือประจุอะตอมซึ่งล้อมรอบด้วยชั้นของธาตุหนักและเบา สาขาที่สองคือ "ไปป์" หรือ (RDS-6t) ซึ่งมีระเบิดพลูโตเนียมบรรจุอยู่ในดิวทีเรียมเหลว ต่อมามีการค้นพบที่สำคัญมากซึ่งพิสูจน์ว่าทิศทางของ "ท่อ" เป็นจุดจบ

หลักการทำงานของระเบิดไฮโดรเจนมีดังนี้ ประการแรก ประจุ HB จะระเบิดภายในเปลือก ซึ่งเป็นตัวเริ่มต้นของปฏิกิริยาแสนสาหัส ส่งผลให้เกิดวาบนิวตรอน ในกรณีนี้กระบวนการจะมาพร้อมกับการปล่อยอุณหภูมิสูงซึ่งจำเป็นสำหรับนิวตรอนเพิ่มเติมที่เริ่มโจมตีเม็ดมีดลิเธียมดิวเทอไรด์และในทางกลับกันภายใต้การกระทำโดยตรงของนิวตรอนจะแยกออกเป็นสององค์ประกอบ: ไอโซโทปและฮีเลียม . ฟิวส์อะตอมที่ใช้จะสร้างส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการฟิวชันที่จะเกิดขึ้นในระเบิดที่จุดชนวนแล้ว นี่คือหลักการทำงานที่ซับซ้อนของระเบิดไฮโดรเจน หลังจากการดำเนินการเบื้องต้นนี้ ปฏิกิริยาแสนสาหัสเริ่มต้นโดยตรงในส่วนผสมของดิวทีเรียมและไอโซโทป ในเวลานี้ อุณหภูมิในระเบิดเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และไฮโดรเจนก็มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์เพิ่มมากขึ้น หากคุณติดตามเวลาของปฏิกิริยาเหล่านี้ ความเร็วของการกระทำก็สามารถกำหนดลักษณะเป็นแบบทันทีทันใดได้

ต่อจากนั้น นักวิทยาศาสตร์เริ่มใช้การแยกตัวของนิวเคลียร์มากกว่านิวเคลียร์ฟิวชัน การแยกตัวของยูเรเนียม 1 ตันทำให้เกิดพลังงานเทียบเท่ากับ 18 Mt. ระเบิดลูกนี้มีพลังมหาศาล ระเบิดที่ทรงพลังที่สุดที่สร้างโดยมนุษยชาตินั้นเป็นของสหภาพโซเวียต เธอยังได้เข้าสู่ Guinness Book of Records ด้วย คลื่นระเบิดของมันเทียบเท่ากับ 57 เมกะตันของทีเอ็นที มันถูกระเบิดในปี 1961 ในพื้นที่หมู่เกาะ Novaya Zemlya