Введение

Взрыв от реакции деления или синтеза.

Ядерный взрыв — это взрыв, возникающий в результате быстрого высвобождения энергии при высокоскоростной ядерной реакции. Реакцией, приводящей к взрыву, может быть ядерное деление или ядерный синтез, либо многоступенчатая каскадная комбинация обоих процессов. Однако на сегодняшний день все виды оружия, основанного на синтезе, используют деление для инициирования синтеза, а чистое синтезное оружие остаётся гипотетическим устройством. Ядерные взрывы применяются в ядерном оружии и при проведении ядерных испытаний. Атмосферные ядерные взрывы обычно сопровождаются образованием грибных облаков, хотя подобные облака могут возникать и при мощных химических взрывах. Возможен и воздушный ядерный взрыв без образования грибного облака. Ядерные взрывы производят высокие уровни ионизирующего излучения и радиоактивных продуктов распада, которые опасны для человека и могут вызывать ожоги кожи различной степени тяжести, повреждение глаз, лучевую болезнь, рак, вызванный радиацией, и даже смерть, в зависимости от расстояния до эпицентра взрыва. Ядерные взрывы также могут оказывать разрушительное воздействие на климат, которое может сохраняться в течение месяцев или лет. В статье 1983 года Карл Саган утверждал, что даже небольшая ядерная война может привести к выбросу в атмосферу достаточного количества частиц, чтобы вызвать охлаждение планеты и гибель сельскохозяйственных культур, животных и сельского хозяйства во всем мире – эффект, получивший название «ядерная зима».

Начало (взрывы деления)

Первый искусственный ядерный взрыв произошел 16 июля 1945 года в 5:50 утра на полигоне "Троица" вблизи Аламогордо, штат Нью-Мексико, в Соединенных Штатах, на территории, ныне известной как ракетный полигон "Белые пески". Это событие представляло собой полномасштабное испытание атомной бомбы имплозивного типа на основе деления ядер. В меморандуме для военного министра США генерал Лесли Гроувз оценил мощность взрыва в эквиваленте 15 000–20 000 тонн тротила. После этого испытания 6 августа 1945 года на японский город Хиросима была сброшена урановая бомба типа "пушка" ("Малыш") с мощностью 15 килотонн, а 9 августа 1945 года на Нагасаки – плутониевая бомба имплозивного типа ("Толстяк") с мощностью 21 килотонн. "Толстяк" и "Малыш" – единственные в истории случаи применения ядерного оружия в военных целях. 29 августа 1949 года СССР стал второй страной, успешно испытавшей ядерное оружие. RDS-1, получивший от советской стороны название "Первая молния", а от США – "Джо-1", произвел взрыв мощностью 20 килотонн и по сути являлся копией американской плутониевой бомбы имплозивного типа "Fat Man".

Термоядерная эра (взрывы термоядерного синтеза)

Первое термоядерное оружие Соединенных Штатов, "Айви Майк", было взорвано 1 ноября 1952 года на атолле Эневетак, его мощность составила 10 мегатонн. Первое термоядерное оружие, испытанное СССР, РДС-6с ("Джо-4"), было взорвано 12 августа 1953 года на Семипалатинском испытательном полигоне в Казахстане, его мощность составила около 400 килотонн. Конструкция РДС-6с, получившая прозвище "Слойка", была удивительно похожа на версию, разработанную для США Эдвардом Теллером, известную как "Будильник", в том смысле, что ядерное устройство представляло собой двухступенчатое оружие: первый взрыв был вызван делением, а второй, более мощный – синтезом. Ядро "Слойки" состояло из серии концентрических сфер с чередующимися материалами для повышения взрывной мощности.

Ядерное оружие

Два ядерных оружия были применены в боевых условиях – оба Соединенными Штатами против Японии во Второй мировой войне. Первое произошло утром 6 августа 1945 года, когда ВВС армии США сбросили на город Хиросиму урановую бомбу типа "пушечного" механизма, под кодовым названием "Малыш", убив 70 000 человек, включая 20 000 японских военнослужащих и 20 000 корейских принудительных рабочих. Второе произошло три дня спустя, когда ВВС армии США сбросили на город Нагасаки плутониевую бомбу типа "имплозия", под кодовым названием "Толстяк". В результате погибло 39 000 человек, включая 27 778 японских рабочих, занятых на производстве боеприпасов, 2 000 корейских принудительных рабочих и 150 японских военнослужащих. В общей сложности в этих бомбардировках погибло около 109 000 человек. Ядерное оружие в основном рассматривается большинством правительств как средство "сдерживания"; огромный масштаб разрушений, вызываемый ядерным оружием, сдерживает его применение в войне.

Ядерные испытания

С момента испытания «Троица», за исключением боевого применения, страны, обладающие ядерным оружием, произвели около 1700 ядерных взрывов, из которых только шесть не были испытаниями. Шесть из них были мирными ядерными взрывами. Ядерные испытания – это эксперименты, проводимые для определения эффективности, мощности и взрывных характеристик ядерного оружия. На протяжении XX века большинство государств, разработавших ядерное оружие, проводили его поэтапные испытания. Испытания ядерного оружия позволяют получить информацию о принципах работы оружия, его поведении в различных условиях, а также о поведении конструкций при воздействии ядерного взрыва. Кроме того, ядерные испытания часто использовались как показатель научной и военной мощи, и многие из них преследовали откровенно политические цели; большинство государств, обладающих ядерным оружием, публично заявили о своем ядерном статусе посредством ядерного испытания. Ядерные испытания проводились более чем в 60 местах по всему миру, как в отдаленных, так и в густонаселенных районах. Взрыв ядерного оружия (в ходе испытаний или в войне) приводит к выбросу радиоактивных осадков, что вызывало обеспокоенность общественности в 1950-х годах. Это привело к заключению в 1963 году Договора о запрещении испытаний в атмосфере, космическом пространстве и под водой, подписанного Соединенными Штатами, Великобританией и Советским Союзом. Этот договор запрещал проведение ядерных испытаний в атмосфере, космосе и под водой.

Ударные волны и излучение

Доминирующим эффектом ядерного оружия (взрыв и тепловое излучение) являются те же механизмы физического повреждения, что и у обычных взрывчатых веществ, но энергия, выделяемая ядерным взрывчатым веществом, в миллионы раз больше на грамм, а достигаемые температуры исчисляются десятками мегакельвинов. Ядерное оружие существенно отличается от обычного оружия огромным количеством высвобождаемой взрывной энергии и разнообразием вызываемых эффектов, таких как высокие температуры и ионизирующее излучение. Разрушительное воздействие взрыва не ограничивается первоначальным взрывом, как в случае с обычными взрывчатыми веществами. Облако ядерного излучения распространяется от гипоцентра взрыва, оказывая воздействие на живые организмы даже после прекращения тепловой волны. Воздействие ядерных взрывов на здоровье человека обусловлено первоначальной ударной волной, радиационным воздействием и радиоактивными осадками. Первоначальная ударная волна и радиационное воздействие исходят от непосредственного взрыва и по-разному влияют на здоровье человека в зависимости от расстояния до эпицентра. Ударная волна может вызывать разрыв барабанных перепонок и повреждение легких, отбрасывать людей и приводить к обрушению зданий. Радиационное воздействие происходит в момент взрыва и может продолжаться длительное время в виде ядерных осадков. Основным последствием для здоровья от ядерных осадков являются рак и врожденные дефекты, поскольку радиация вызывает изменения в клетках, приводящие либо к их гибели, либо к аномальному развитию. Любой ядерный взрыв (или ядерная война) повлечет за собой масштабные, долгосрочные и катастрофические последствия. Радиоактивное загрязнение вызовет генетические мутации и рост заболеваемости раком на протяжении многих поколений.

Ядерная зима

Еще один потенциально разрушительный эффект ядерной войны известен как «ядерная зима». Эта идея получила широкое распространение в 1980-х годах, когда Ричард П. Турко, Оуэн Туун, Томас П. Акерман, Джеймс Б. Поллак и Карл Саган совместно провели научное исследование, которое показало, что ядерная война может серьезно повлиять на погоду и климат Земли. Основная идея заключается в том, что как только конфликт начнется и агрессоры начнут применять ядерное оружие, взрывы выбросят в атмосферу мелкие частицы с поверхности Земли, а также радиоактивные продукты распада. Предполагается также, что возникнут масштабные пожары, подобные тем, что произошли в Хиросиме и Нагасаки в конце Второй мировой войны, в результате чего в атмосферу попадет сажа и другие вредные частицы. После того, как эти вредные частицы поднимутся в воздух, сильные ветры в тропосфере смогут переносить их на тысячи километров, распространяя радиоактивные осадки и изменяя радиационный баланс Земли. Когда в атмосфере окажется достаточное количество мелких частиц, они будут служить ядрами конденсации, что приведет к увеличению глобальной облачности, которая, в свою очередь, заблокирует поступление солнечного излучения и вызовет глобальное похолодание. Это напоминает одну из основных теорий о вымирании большинства видов динозавров: мощный взрыв выбросил в атмосферу мелкие частицы, что привело к глобальной катастрофе, характеризующейся понижением температуры, кислотными дождями и отложениями на границе мелового и палеогенового периодов (слоем КТ).