כדורים אטומיים: תולדות הבריאה, צילום

שום דבר לא מתקדם כמו במלחמה. זוהי עובדה מוחלטת, אם כי עצובה מאוד. כדי להגן על זכותם לשטח, האנושות ממציאה פשוט מנגנונים ועקרונות פנטסטיים שמאפשרים לאדם להתנגד לאויב, ליהנות מיתרון כוח וכוח.

ידע במקור משנות ה -60

אחד ההמצאות מדהימה שולט על ידי הפיזיקאים הסובייטים במהלך המלחמה הקרה. הידיעה כי מומחים מקומיים בטכנולוגיות ההגנה היו יצירת ובדיקה של כדורים אטומיים, שהתגלו יחסית לאחרונה והפכו לתחושה אמיתית. כל התיעוד על ההתפתחויות הסודיות נשמר עם שבעה חותמות. רק לאחר שברית המועצות התמוטטה, וסמיפלטינסק הפכה לחלק מרפובליקה הריבונית, המידע הסודי החל לחלחל אל תוך התקשורת. ואז נודע מה הכדורים האטומיים. התיאור והמאפיינים של נשק פנטסטי זה גרם לאנשים רבים לתהות. לא היה ברור לגמרי כיצד תחמושת גרעינית מיניאטורית כזו עלולה להמיס טנק משוריין ענקי ולמחוק מבנה רב-קומות מעל פני האדמה.

Mal דה נמחק

כן, גודל הכדורים האלה היה קטן מאוד עבור קנה המידה של נשק אטומי. התחמושת היתה בקוטר של 14.3 מ"מ ו -12.7 מ"מ והיא מיועדת למקלעים כבדים. אבל על זה מדענים לא עצר ויצר כדור עם קליבר של רק 7.62 מ"מ במיוחד עבור מקלע קלצ'ניקוב. עד עצם היום הזה בעולם כולו אין קליע אטומי שאפשר להשוותו לתחמושת מיניאטורית כזאת.

הבסיס לכל נשק גרעיני הוא החומר הבקיע כביכול. בפצצות, רכיב זה מיוצג על ידי אורניום 235 או פלוטוניום 239. בפיזיקה גרעינית, יש את המושג "מסה קריטית" - משקל של הקליע, שבו הוא חייב לעבוד ולבצע פיצוץ. עבור אורניום ו פלוטוניום פרמטר זה הוא לא פחות מ 1 ק"ג. זה הגיוני מאוד שהשאלה עולה בראש: "מה הם הכדורים האטומיים שיוצרו? איך אתה יכול לשים כוח כזה בקוטר קטן כזה? "

מה יש בתוך הכדור האטומי?

התשובה היא פשוטה למדי, אבל מאחוריה טמונה העבודה הקשה של הפיזיקאים הסובייטים. כדורים אטומיים נעשו מתוך אלמנט טרנסורניום של קליפורניה, וליתר דיוק, מן האיזוטופ רדיואקטיבי שלה. חומר זה יש משקל אטומי שווה ל 252 יחידות. באופן מפתיע, המסה הקריטית של איזוטופ קליפורניה היא רק 1.8 גרם אבל זה לא היתרון החשוב ביותר של החומר המדהים. ב ריקבון שלה, קליפורניום 252 מציג את המאפיין של ביקוע יעיל של הגרעין עם היווצרות של 5 עד 8 נויטרונים. וזה מפתיע, שכן אורניום ו פלוטון מסוגלים לייצר רק 2 או 3 נויטרונים. פיסיקאים סובייטים קיבלו השראה מהצלחות: די לקחת את כל אפונה של קליפורניה 252, ואתה יכול לייצר פיצוץ אטומי קולוסלי! גילוי זה מדהים סימנה את תחילת הפיתוח של פרויקט סודי ביותר כדי ליצור סוג חדש של נשק.

כדי להשיג את קליפורניה, מדענים יכולים להשתמש בשתי שיטות. הפשוטה ביותר היא פיצוץ של פצצה תרמו-גרעינית חזקה, ממולאת פלוטוניום. דרך נוספת היא ליצור איזוטופים באמצעות כור אטומי. למרות הפשטות שלו, השיטה הראשונה נחשבת היעילה ביותר, שכן היא מאפשרת להשיג השטף נויטרונים עם צפיפות פעמים רבות יותר מזה של כור אטומי. עם זאת, בדרך זו של חילוץ קליפורניום דורש בדיקות גרעיניות רציפה, שכן הייצור ההמוני של כדורי הגרעין דורש חידוש מלאי של חומרי גלם הדרושים.

איך נראית פצצת אטום זעירה?

לאחר שלמדתי את התיעוד על הפרויקט הזה, אתה יכול לדמיין איך נראים כדורים אטומיים. המכשיר שלהם הוא פשוט להפליא. הבסיס של הכדור הוא פרט זעיר מקליפורניה, אשר שוקל לא יותר מ 6 גרם. בצורתו הוא דומה למשקולת המורכבת משני חצאי כדור עם מגשר דק.

המטען בתוך הקליע הוא ארוז בצורה של כדור קומפקטי, קוטר אשר כדור עם קליבר של 7.62 מ"מ הוא 8 מ"מ. מימדים כאלה מספיקים כדי לספק מצב סופר-קריטי ולעורר פיצוץ גרעיני. כדורים אטומיים, את התמונות שאתה רואה למטה, מכילים נתיך סוג מגע בפנים. הוא מספק הפרעה תשלום. זהו המבנה הפשוט של פצצת נשק. ראוי לציין כי המשקל של כדור כזה התברר להיות הרבה יותר כבד אנלוגי קונבנציונאלי. על מנת המאפיינים הבליסטיים של ההמצאה להיות בגובה, השרוול צריך להיות מצויד מטען חזק יותר של אבק שריפה.

מדוע ברית המועצות עצרה את הפרויקט הזה?

יש תכונה אחת חשובה שיש כדור אטומי. טיוטת ברית המועצות לפיתוח ויישום של המצאה זו צומצמה במידה רבה בשל העובדה שהפגזים היו חמים מאוד. במהלך הדעיכה של קליפורניה, שחרור חום אינטנסיבי מתרחשת. תופעה זו היא טבעית, שכן כל חומרים רדיואקטיביים מחוממים במהלך ריקבון. השפעה זו היא יותר אינטנסיבי קצר יותר מחצית החיים. לפיכך, כדור אטומי עם מילוי מקליפורניה שנוצר עד 5 וואט של אנרגיה תרמית. יחד עם תהליך זה חל שינוי במאפייני המטען והנפץ עצמו. הדבר המסוכן ביותר היה שחימום מהיר וחזק עלול לגרום לכדור להיתקע בחדר או בחבית, וגם סכנה גדולה של כדור ספונטני מתפוצצת בעת הירי.

בקשר עם נסיבות אלה נמצא כי אחסון של כדורים גרעיניים דורש את הזמינות של מקרר מיוחד. יחידה זו היתה צלחת נחושת 15 ס"מ עובי, מצויד קנים עבור 30 מחסניות. במרווח שבין הקליעים, קירור, אשר אמוניה נוזלי שימש, הונע באמצעות ערוצים תחת לחץ. מערכת זו סיפקה את הטילים עם הטמפרטורה הרצויה של -15 ° C. יחידת הקירור התאפיינה בצריכת חשמל מוגברת (200 וואט) ובמשקל כבד של 110 ק"ג. התנועה של עיצוב זה היה אפשרי רק עם השימוש של תחבורה מיוחדת, אשר גרמה הרבה אי נוחות.

בעיצוב של פצצה קלאסית, מערכת הקירור היא גם מרכיב חיוני של העיצוב, אבל הוא נמצא בתוך. במקרה של כדורים אטומיים, מוכר הצורך בהפחתה חיצונית בטמפרטורת הפגזים.

המוזרות של שימוש כדורים כאלה היה כדלקמן: הם היו מאוחסנים במקרר בטמפרטורה של -15 מעלות צלזיוס. לאחר הסרת הקליע מן המאגר, היה צורך ליישם אותו בתוך חצי שעה. במשך תקופה זו היה צורך להתקין כדור בחנות האקדחים, להציב את עמדת הירי, לכוון בדיוק הנדרש ולבצע ירייה. אם הלוחם לא הצליח לשמור בתוך מרווח זה, אז הכדור צריך להיות מוחזר למקרר לאחסון. הקליע, אשר מונח ללא תנאי אחסון נאותים במשך יותר משעה, חייב להיהרס באמצעות ציוד מיוחד.

תכונות של כדורים אטומיים

מדענים חשפו עוד חיסרון רציני, שאפיין את הכדורים האטומיים. בדיקות של פגזים אלה הראו נתח גבוה של חוסר יציבות של האנרגיה שפורסמו במהלך הפיצוץ. נתון זה יכול לנוע בין 100 ל 700 ק"ג ב המקבילה של TNT. גודלו תלוי ישירות בתנאים שבהם מאוחסנים הקליעים, ובחומר הנבחר.

הניסיון הוכיח כי כדורים אטומיים הם משהו מיוחד בטבע של הפיצוץ. הם שונים מאוד מן הפצצה האטומית הרגילה וחומרי נפץ כימיים, עם הקרע של אשר מוקצים כמויות אדירות של גזים חמים. הטמפרטורה שלהם מגיעה למאות אלפי מעלות. כדור קטן עם כמות קטנה של תשלום אינו מסוגל פיזית להודיע הסביבה הסובבת את מלוא העוצמה של ריקבון גרעיני.

אנחנו יכולים לדמיין כמה חזק יהיה הפיצוץ, אפילו מ -100 ק"ג של חומרי נפץ. כדורים אטומיים מאופיינים בגל הפיצוץ החלש יותר, אך ברמת הקרינה הם חרגו ממקביליהם הכימיים. בהקשר של נסיבות אלה, ניתן להשתמש רק בקונכיות אלה רק כדי להביס עד כמה שאפשר מטרות רחוקות. עם זאת, גם זה לא יכול להציל את היורה מחשיפה משמעותית. צלפים באמצעות כדורים אטומיים לא הורשו לירות פרצי זמן ארוכים לייצר יותר משלוש יריות.

איפה אפשר להשתמש בכדורים האלה?

מסכים, פגזים אלה הם גחמני למדי להשתמש תחמושת צבאית, והשאלה מתעוררת: "איפה את כדורי האטום בשימוש? כדי להביס את המטרות שאין להן תחליף? "שריונו של הטנק המודרני חזק דיו כדי שהקליע יחדור דרכו. עם זאת, זה לא היה נדרש. כאשר פגע טנק, כדור אטומי פולט כל כך הרבה חום כי שכבת מגן מן הרכב הקרב פשוט התאדה ואת המתכת נמס. כתוצאה מכך, זחלים הפך אחד עם המגדל, ואת הטנק הפך אובייקט משוחרר לחלוטין לא מתאים. כדור אטומי אחד מסוגל להפוך מטר מעוקב של לבנים לאבק.

קולוסוס על רגלי חרסית

אבל לקולוסוס הזה יש גם נקודת תורפה משלו. זה ידוע בוודאות שאם נפלו כדורים גרעיניים לתוך הסביבה הימית, אז לא יתרחש פיצוץ גרעיני. זה מוסבר על ידי העובדה כי המדיום נוזלי זה יש את המאפיין של האטה משקפת נייטרונים. נכס זה נלקח בחשבון על ידי מדענים הטנקים הסובייטיים החלו להגן על טנקים עם מים. שריון המקורי מוגן כלי רכב קרב מכדורי האויב וקליפורניה.

יקר, בלתי צפוי ואקזוטי

ההיסטוריה של היצירה של כדורים אטומיים נאלצה לשקוע בתהום הנשייה יחד עם הקדמה של מורטוריום על בדיקה של נשק בעל פוטנציאל גרעיני. כל הבעיה היתה כי עתודות קליפורניה, אשר ניתן להשיג באמצעות פיצוצים חזקים, להיעלם די מהר. היתה רק דרך חלופית להשיג את זה - בעזרתו של כור אטומי. עם זאת, שיטה זו נחשבה יקר, ואת התשואה של אלמנט יקר היה קטן. נסיבות אלה התחזקו בשל היעדר צורך דחוף בפיתוח נוסף של הכדורים האטומיים. ההנהגה של כוחות הביטחון של המדינה החליטה כי האויב יכול להיהרס על ידי תחמושת, אשר אינה דורשת כל כך הרבה מאמצים כדי לייצר, לאחסן ולעבור. בהקשר זה, הפרויקט "כדורים אטומיים" של ברית המועצות כבה ושלח אבק על המדפים של ארכיונים סודיים.

ראה עכשיו את הפיתוח של אותן שנים, קרוב לוודאי, אתה יכול איפשהו במוזיאונים או באוספים פרטיים של נדירים, אבל האפקטיביות שלהם כבר מזמן אבדה. עובדה היא שחיי המדף של הכדורים האלה מוגבלים לשש שנים. זה אפשרי כי המחקר נמצא כעת בתהליך כדי לשפר את פגזים אטומיים מיניאטורי עם californium, אבל עבודה טיטניק צריך להיעשות כדי להפוך אותם נוח לשימוש כדי להפוך את הייצור שלהם זול יותר. קשה מאוד לעמוד בפני חוקי הפיסיקה. כל מה שאפשר לומר, לכדורים אטומיים עם קליפפן יש מאפיינים שליליים כמו סתימות:

• מחומם בחום במהלך האחסון;
• צריך קירור קבוע;
• השתמש בהם לא יאוחר מחצי שעה לאחר הפשרה;
• כוח פיצוץ בלתי יציב ובלתי מבוקר;
• לחטא אם נחשף מים עם בינוני;
• ייצור של קליפורניום בכור אטומי הוא תהליך ארוך ויקר.

מכלול הנסיבות הללו גרם לפרויקט המדהים שנקרא "כדורים אטומיים" של ברית המועצות להישמר עד לזמנים טובים יותר. זה אפילו לא היה חבל על המשך הפיתוח של ציוד צבאי זה. הנהגת המדינה ראתה בפרויקט זה לא מקובל ואקזוטי מדי בתחילת שנות ה -80.

כרגע יש לרוסיה מספר מערכות טילים נגד מטוסים, כגון סטראלה ואיגלה. בתכנון שלהם יש מערכת בית כי צריך להיות מקורר עד -200 מעלות צלזיוס. זה נעשה על ידי יצירת סביבה של חנקן נוזלי וגם עולה הרבה. עם זאת, אין בכך כדי לשמש תירוץ של משרד הביטחון לשקול נשק זה להיות מסובך מדי במכשיר ובלתי צפוי. שמירה על כוחה הצבאי של המדינה מצדיקה שימוש בטכנולוגיות יקרות כאלה. אולי בעתיד תתפתח מערכת מיני-קירור ניידת לכדורים גרעיניים, והם ישמשו את החיילים הרגילים ביותר.

פיתוח נשק גרעיני קטן בארצות הברית

על מי המציא כדורים אטומיים בפעם הראשונה, ועכשיו סכסוכים לא מפסיקים. האזכור הראשון של כלי נשק קלים וחזקים ביותר התעורר בשנות השישים של המאה הקודמת, כאשר המצב העולמי דחף את התפתחות התעשייה הצבאית. סוגיית החימוש עם מנגנוני הפעולה המדהימה היתה אז חריפה מאוד, ושתי המעצמות - ארצות הברית וברית המועצות הלכו זו לצד זו ביצירת טכנולוגיות גרעיניות לשמירה על שוויון צבאי. מדענים רבים נוטים להאמין כי כדורים אטומיים הם עניין של דעתם של מומחים אמריקאים. בלב ההתפתחות שלהם הוא הרעיון של להרוס יצורים חיים בתוך רדיוס מסוים של הפעולה של הטיל בעזרת גז מזיק מיוחד שוחרר במהלך תגובה גרעינית. בברית המועצות, הפיתוח של כדורים אטומיים היה סיכוי להתמודד עם יריב פוטנציאלי.

היום שככה המחלוקת סביב הפרויקט הזה, כך נראה, הנושא נשאר במאה האחרונה. עם זאת, פרסומים האחרונים של התקשורת האמריקאית אילצו את כולם לזכור מה כדורי הגרעין. בטקסס, קבוצה של פיסיקאים עשה סדרה של ניסויים הקשורים לבדיקה של פצצה מלאה איזומר הפניום. כדי להשיג את החומר הזה, הליבה של אלמנט היה מוקרן עם גלי רנטגן. מדענים נדהמו: בתהליך זה, כמות האנרגיה הוקצה, אשר עלה על עלות ההתחלה על ידי 60 פעמים. במונחים של איכות, הקרינה שהתקבלה כללה בעיקר את ספקטרום גמא, אשר מזיק אורגניזמים חיים. היכולת ההרסנית של הפניום שווה ערך של 50 ק"ג של TNT. סוג זה של נשק מקבל את הכללים לשימוש מיני פצצות של תוכנית אטומית או מיני-הגרעין, אשר מתוארים דוקטרינת הביטחון של בוש.

אין לדעת בוודאות אם התפתחויות בסוגיה זו נערכות ברוסיה, אולם ייתכן שבמרחק הקרוב יוכלו המדענים שלנו להגיב על ההתפתחויות של עמיתיהם האמריקנים.