핵폭발의 실제 규모: 비디오. 원자 불꽃 테스트

언론, 특히 서구 언론의 출판물에 따르면 러시아의 우라늄과 플루토늄은 모든 매립지에 널려 있습니다. 나도 직접 본 적은 없지만 어딘가에 있을지도 모른다. 그러나 문제는: 1kg, 즉 100kg의 우라늄을 가지고 있는 특정 테러리스트가 그것으로 폭발적인 무언가를 만들 수 있는가 하는 것입니다.

그렇다면 원자폭탄은 어떻게 작동하는 걸까요? 학교 물리학 과정을 기억합시다. 폭발은 짧은 시간에 많은 양의 에너지가 방출되는 것입니다. 에너지는 어디에서 오는가? 에너지는 원자핵의 붕괴로 인해 발생합니다. 우라늄이나 플루토늄 원자는 불안정하고 천천히 가벼운 원소의 원자로 분해되는 경향이 있으며, 과도한 중성자는 산란되고 일정량의 에너지가 방출됩니다. 글쎄, 기억나? 반감기도 있습니다. 이는 일종의 통계적 값으로, 특정 질량의 원자 중 약 절반이 "붕괴"되는 기간입니다. 즉, 땅에 누워있는 우라늄은 점차적으로 그 상태를 멈추고 주변 공간을 가열합니다. 붕괴 과정은 최근 붕괴된 원자에서 방출되어 원자 안으로 날아가는 중성자에 의해 촉발될 수 있습니다. 그러나 중성자는 원자와 충돌할 수도 있고 날아갈 수도 있습니다. 논리적 결론은 원자가 더 자주 분해되기 위해서는 주변에 더 많은 원자가 있어야 한다는 것입니다. 즉, 폭발을 조직해야 하는 순간에 물질의 밀도가 더 커야 한다는 것입니다. "임계질량"이라는 개념을 기억하시나요? 이는 자연적으로 방출되는 중성자가 연쇄반응을 일으키기에 충분한 물질의 양입니다. 즉, 특정 순간에는 "파괴"보다 원자에 대한 "적중"이 더 많을 것입니다.

그래서 패턴이 나타납니다. 여러 개의 아임계 질량 우라늄 조각을 결합하여 하나의 초임계 질량 덩어리로 만들어 보겠습니다. 그리고 폭발이 일어날 것입니다.

다행히도 모든 것이 그렇게 간단하지는 않습니다. 문제는 연결이 정확히 어떻게 발생하는지입니다. 두 개의 아임계 조각을 특정 거리에 더 가깝게 가져오면 방출된 중성자가 서로 교환되면서 가열되기 시작합니다. 이는 붕괴 반응을 강화하고 에너지 방출을 증가시킵니다. 우리가 그들을 더 가깝게 모으면 그들은 뜨거워질 것입니다. 그런 다음 흰색. 그러면 그들은 녹을 것입니다. 가장자리를 더 가깝게 만드는 용융물은 더 가열되어 증발하기 시작하며 열 제거 또는 냉각은 용융 및 증발을 방지할 수 없으며 천왕성의 에너지 매장량은 너무 큽니다.

그러므로 일상적인 방법으로 조각들을 모으지 않듯이, 조각들이 합쳐지기 전에는 이러한 접근 방식을 수행하는 모든 장치가 녹아 증발하고 스스로 증발하여 흩어지고 팽창하고 서로 멀어지게 됩니다. 단지 식어가는 것뿐입니다. 왜냐하면 그들은 상호 거리가 더 멀어지게 될 것이기 때문입니다. 중성자 자속 밀도의 증가가 조각의 접근 속도를 따라잡지 못할 정도로 엄청난 접근 속도를 개발해야만 조각을 하나의 초임계 조각으로 성형하는 것이 가능합니다. 이는 초당 약 2.5km의 닫힘 속도에서 달성됩니다. 그러면 그들은 에너지 방출로 인해 뜨거워지기 전에 서로 달라붙을 시간을 갖게 될 것입니다. 그리고 이후의 에너지 방출은 핵 버섯 폭발이 일어날 정도로 최고조에 달할 것입니다. 화약을 사용하여 그러한 속도로 가속하는 것은 불가능합니다. 폭탄의 크기와 가속 경로가 작습니다. 따라서 "느린" 폭발물과 "빠른" 폭발물을 결합하여 폭발물로 분산시킵니다. 왜냐하면 "빠른" 폭발물이 즉시 충격파에 의해 부품을 파괴하기 때문입니다. 그러나 결국 그들은 중요한 것을 얻습니다. 접근 중 열 방출 증가로 인해 시스템이 열적으로 파괴되기 전에 시스템을 초임계 상태로 전환하는 속도를 보장합니다. 이 계획은 아임계 조각이 서로를 향해 "총격"되어 하나의 초임계 조각으로 결합된 다음 최대 방식으로 원자 폭발의 힘을 방출하기 때문에 "대포"라고 불립니다.

실제로 이러한 프로세스를 수행하는 것은 극히 어렵습니다. 올바른 선택과 수천 개의 매개변수의 매우 정확한 일치가 필요합니다. 이것은 많은 경우에 폭발하는 폭발물이 아닙니다. 폭탄의 기폭 장치와 장약이 작동되지만 방출되는 실제 전력은 관찰되지 않으며 활성 폭발 영역이 매우 좁은 경우 매우 낮습니다. 많은 수의 요금을 발생시키려면 마이크로초의 정확도가 필요합니다. 원자 물질의 안정성이 필요합니다. 시작된 붕괴 반응 외에도 자발적이고 확률적인 과정도 있다는 것을 기억하십시오. 즉, 조립된 폭탄은 시간이 지남에 따라 그 특성이 점차 변합니다. 그렇기 때문에 무기급 원자 물질과 폭탄 제조에 적합하지 않은 물질을 구분하는 것입니다. 따라서 원자폭탄은 원자로 등급 플루토늄으로 만들어지지 않습니다. 왜냐하면 그러한 폭탄은 잠재적인 적보다는 제조업체에게 너무 불안정하고 위험하기 때문입니다. 원자 물질을 동위원소로 분리하는 과정은 그 자체로 매우 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 그 구현은 심각한 핵 센터에서만 가능합니다. 그리고 그것은 기쁘게 생각합니다.

제어된 핵분열 반응이 일어나는 원자로와는 달리, 핵폭발은 기하급수적으로 빠른 속도로 많은 양의 핵 에너지를 방출하며 모든 핵 전하가 다 소진될 때까지 계속됩니다. 원자력은 중성자에 의한 중핵 분열의 연쇄 반응과 경핵의 결합(융합) 반응이라는 두 가지 과정을 통해 대량으로 방출될 수 있습니다. 일반적으로 순수 동위원소 235 U 및 239 Pu가 핵 전하로 사용됩니다. 원자폭탄의 구조는 그림 1에 개략적으로 나와 있습니다. 1.

핵분열 연쇄반응으로 핵폭발이 일어나려면 핵분열성 물질(우라늄-235, 플루토늄-239 등)의 질량이 임계질량(235U의 경우 50kg, 11kg)을 초과해야 한다. 239 Pu의 경우). 폭발하기 전에 시스템은 임계 미만이어야 합니다. 이것은 일반적으로 다층 구조입니다. 초임계 상태로의 전환은 수렴하는 구형 폭발 파동의 도움으로 핵분열성 물질로 인해 발생합니다. 이러한 화해를 위해 일반적으로 TNT와 육각형의 합금으로 만든 물질의 화학적 폭발이 사용됩니다. 우라늄 1kg이 완전히 핵분열할 때 TNT 20킬로톤이 폭발할 때 방출되는 에너지와 동일한 에너지를 방출합니다. 시간이 지남에 따라 핵분열 핵의 수가 기하급수적으로 증가하기 때문에 원자 폭발이 발생합니다.

N(t) = N 0 exp(t/τ).

두 번의 연속 핵분열 사이의 평균 시간은 10~8초입니다. 이것으로부터 우리는 1kg의 핵폭발물의 완전한 핵분열 시간에 대해 10 -7 - 10 -6 초의 값을 얻을 수 있습니다. 이것은 원자 폭발의 시간을 결정합니다.
원자폭탄 중심에서 큰 에너지 방출로 인해 온도는 10 8 K로 상승하고 압력은 10 12 atm으로 상승합니다. 물질은 날아다니는 플라즈마로 변합니다.

열핵 폭발을 수행하기 위해 가벼운 핵의 융합 반응이 사용됩니다.

d + t 4 He + n +17.588 MeV
d + d 3 He + n + 3.27 MeV
d + D t + p + 4.03MeV
3 He + d 4 He + p + 18.34 MeV
6 Li + n ® t + 4 He + 4.78 MeV

쌀. 2. 열핵폭탄의 개략도

수소폭탄의 아이디어는 매우 간단합니다. 이것은 액체 중수소를 담고 있는 원통형 용기입니다. 중수소는 기존의 원자폭탄이 폭발한 후에 가열되어야 합니다. 충분히 강한 가열을 하면 중수소 핵 사이의 열핵융합 반응의 결과로 많은 양의 에너지가 방출되어야 합니다. 열핵반응을 시작하는 데 필요한 온도는 백만도가 되어야 합니다. 그러나 연소 반응의 전파 속도가 좌우되는 중수소 핵융합 반응의 단면에 대한 상세한 연구 결과, 연소 반응의 전파 속도가 충분히 효율적이고 빠르게 진행되지 않는 것으로 나타났습니다. 열핵반응에 의해 방출된 열에너지는 후속 핵융합 반응에 의해 보충되는 것보다 훨씬 빠르게 소멸됩니다. 당연히 이 경우 폭발 과정은 발생하지 않습니다. 가연성 물질이 비산될 수 있습니다. 근본적으로 새로운 해결책은 초밀도 중수소 환경을 조성하여 열핵반응을 시작하는 것이었습니다. 원자폭탄 폭발 시 생성되는 X선의 영향을 받아 초밀도 중수소 환경을 조성하는 방법이 제안되었습니다. 가연성 물질의 압축 결과, 자립적인 열핵 융합 반응이 발생합니다. 이 접근법의 개략적인 구현은 그림 1에 나와 있습니다. 2.
핵전하가 폭발한 후 핵전하 영역에서 방출된 X선이 플라스틱 필러를 통해 확산되어 탄소와 수소 원자를 이온화합니다. 핵 충전 영역과 중수소화 리튬이 포함된 공간 사이에 위치한 우라늄 스크린은 중수소화 리튬이 조기 가열되는 것을 방지합니다. 엑스레이와 고온의 영향으로 절제는 엄청난 압력을 생성하여 중수소리튬으로 캡슐을 압축합니다. 캡슐 소재의 밀도는 수만 배 증가합니다. 강한 충격파의 영향으로 중앙에 위치한 플루토늄 막대도 여러 차례 압축되면서 초임계 상태가 된다. 중수소리튬이 열 속도로 느려진 핵 전하 폭발 중에 생성된 고속 중성자는 추가 퓨즈처럼 작용하고 압력과 온도를 추가로 증가시키는 플루토늄 핵분열의 연쇄 반응을 일으킵니다. 열핵반응으로 인한 온도는 3억K까지 올라가고, 이는 결국 폭발적인 과정으로 이어진다. 전체 폭발 과정은 10분의 1초 동안 지속됩니다.
열핵폭탄은 원자폭탄보다 훨씬 강력합니다. 일반적으로 TNT 등가물은 100 - 1000kt입니다(원자폭탄의 경우 1 - 20kt입니다).
핵폭발은 공중에 강력한 충격파를 생성합니다. 피해 반경은 폭발 에너지의 세제곱근에 반비례합니다. 20kt 핵폭탄의 경우 약 1km입니다. 방출된 에너지는 몇 마이크로초 내에 환경으로 전달됩니다. 밝게 빛나는 불덩이가 형성됩니다. 10 -2 - 10 -1초 후에 최대 반경 150m에 도달하고 온도는 8000K로 떨어집니다(충격파는 훨씬 앞쪽으로 이동합니다). 발광 시간(초) 동안 폭발 에너지의 10~20%가 전자기 방사선으로 변환됩니다. 땅에서 솟아오른 방사성 먼지를 운반하는 희박한 가열된 공기는 몇 분 안에 10~15km 높이에 도달합니다. 그런 다음 방사성 구름은 수백 킬로미터에 걸쳐 퍼집니다. 핵폭발은 중성자와 전자기 방사선의 강력한 흐름을 동반합니다.

진공 또는 열압력 폭탄은 거의 핵무기만큼 강력합니다. 그러나 후자와 달리 그 사용은 방사선 및 지구 환경 재해를 위협하지 않습니다.

석탄 먼지

진공 충전에 대한 첫 번째 테스트는 1943년 Mario 지퍼마이어가 이끄는 독일 화학자 그룹에 의해 수행되었습니다. 장치의 작동 원리는 체적 폭발이 자주 발생하는 제 분소 및 광산에서의 사고로 제안되었습니다. 그래서 일반 석탄 가루가 폭발물로 사용되었습니다. 사실 이때까지 나치 독일은 이미 폭발물, 주로 TNT가 심각하게 부족했습니다. 그러나 이 아이디어는 실제 제품화에는 반영되지 않았다.

사실, "진공폭탄"이라는 용어는 기술적으로 정확하지 않습니다. 실제로 이것은 고압에서 불이 퍼지는 고전적인 열압력 무기입니다. 대부분의 폭발물과 마찬가지로 연료 산화제 프리믹스입니다. 차이점은 첫 번째 경우 폭발이 점 소스에서 발생하고 두 번째 경우 화염 전면이 상당한 양을 덮는다는 것입니다. 이 모든 것은 강력한 충격파를 동반합니다. 예를 들어, 2005년 12월 11일 영국 하트퍼드셔(Hertfordshire)의 한 석유 터미널에 있는 빈 저장 시설에서 대규모 폭발이 발생했을 때, 진원지에서 150km 떨어진 사람들은 창문에서 유리가 덜거덕거리는 소리에 잠에서 깨어났습니다.

베트남 경험

열압력 무기는 주로 헬리콥터 착륙장을 위해 정글을 청소하기 위해 베트남에서 처음 사용되었습니다. 그 효과는 놀라웠습니다. 이러한 부피 폭발 장치 중 3~4개를 떨어뜨리는 것만으로도 충분했고 이로쿼이 헬리콥터는 당파에게 가장 예상치 못한 장소에 착륙할 수 있었습니다.

본질적으로 이것은 30미터 높이에서 열리는 제동 낙하산을 갖춘 50리터 고압 실린더였습니다. 지상에서 약 5미터 떨어진 곳에서 스퀴브가 껍질을 파괴했고, 압력을 받아 가스 구름이 형성되어 폭발했습니다. 동시에, 공기 연료 폭탄에 사용된 물질과 혼합물은 특별한 것이 아니었습니다. 이들은 일반 메탄, 프로판, 아세틸렌, 산화에틸렌 및 프로필렌이었습니다.

열압력 무기는 터널, 동굴, 벙커와 같은 제한된 공간에서 막대한 파괴력을 가지고 있지만 바람이 많이 부는 날씨, 수중 및 높은 고도에서는 적합하지 않다는 것이 곧 실험적으로 분명해졌습니다. 베트남전에서도 대구경 열압력 포탄을 사용하려는 시도가 있었지만 효과적이지 못했다.

열압력 사망

2000년 2월 1일, 다음 열압력 폭탄 실험 직후 CIA 전문가인 휴먼 라이츠 워치(Human Rights Watch)는 그 효과를 다음과 같이 설명했습니다. “체적 폭발의 방향은 독특하고 생명을 극도로 위협합니다. 첫째, 영향을 받은 지역의 사람들은 타는 혼합물의 높은 압력에 의해 영향을 받은 다음 진공, 실제로는 진공에 의해 폐가 찢어집니다. 많은 사람들이 연료 산화 프리믹스를 흡입하기 때문에 이 모든 것은 내부 화상을 포함하여 심각한 화상을 동반합니다.”

그러나 언론인의 가벼운 손길로 이 무기는 진공 폭탄이라고 불렸습니다. 흥미롭게도 지난 세기 90년대 일부 전문가들은 '진공 폭탄'으로 사망한 사람들이 우주에 있는 것 같다고 믿었습니다. 폭발로 인해 산소가 즉시 소진되고 한동안 절대 진공이 형성되었다고합니다. 따라서 Jane 잡지의 군사 전문가 Terry Garder는 Semashko 마을 지역에서 체첸 무장 세력에 대해 러시아 군대가 "진공 폭탄"을 사용했다고보고했습니다. 그의 보고서에 따르면 사망자들은 외부 부상은 없었고 폐 파열로 사망했다고 한다.

원자폭탄 이후 두 번째

불과 7년 후인 2007년 9월 11일 열압력 폭탄은 가장 강력한 비핵무기로 거론됐다. 전 GOU 수장이었던 알렉산더 룩신(Alexander Rukshin) 대령은 “만들어진 항공무기의 시험 결과 그 효과와 능력이 핵무기와 비슷하다는 것이 드러났다”고 말했다. 우리는 세계에서 가장 파괴적이고 혁신적인 열압력 무기에 대해 이야기하고 있었습니다.

새로운 러시아 항공기 탄약은 미국 최대 진공 폭탄보다 4배 더 강력한 것으로 밝혀졌습니다. 미 국방부 전문가들은 러시아 데이터가 최소 2배 이상 과장됐다고 즉시 밝혔다. 그리고 조지 W. 부시 미국 대통령의 공보비서인 다나 페리노는 2007년 9월 18일 브리핑에서 미국이 러시아의 공격에 어떻게 대응할 것인지에 대한 질문을 받았을 때 처음으로 그런 이야기를 들었다고 말했습니다.

한편 GlobalSecurity 분석 센터의 John Pike는 Alexander Rukshin이 언급한 선언된 역량에 동의합니다. 그는 이렇게 썼습니다. “러시아 군대와 과학자들은 열압력 무기 개발과 사용의 선구자였습니다. 이것은 무기의 새로운 역사이다." 핵무기가 방사능 오염 가능성으로 인해 선험적으로 억지력을 발휘한다면, 그에 따르면 초강력 열압력 폭탄은 다른 나라의 장군들의 "열혈적인 머리"에 의해 사용될 가능성이 가장 높습니다.

비인도적인 살인자

1976년 유엔은 폭발성 무기를 “인간에게 과도한 고통을 초래하는 비인도적인 전쟁 수단”이라고 규정하는 결의안을 채택했습니다. 그러나 이 문서는 필수 사항이 아니며 열압력 폭탄의 사용을 직접적으로 금지하는 것은 아닙니다. 이것이 바로 언론에서 때때로 “진공 폭탄 테러”에 대한 보도가 나오는 이유입니다. 그래서 1982년 8월 6일, 이스라엘 비행기가 미국산 열압력 탄약으로 리비아 군대를 공격했습니다. 그리고 가장 최근에는 시리아군이 라카 시에서 고폭 연료공기폭탄을 사용하여 14명이 사망했다고 텔레그래프가 보도했습니다. 그리고 이번 공격이 화학무기로 자행된 것은 아니지만, 국제사회는 도시에서의 열압력 무기 사용 금지를 요구하고 있다.

출처-러시안 세븐

인류 역사상 가장 강력한 폭발 장치는 추정 생산량이 50메가톤 또는 히로시마 약 3333년인 전설적인 “차르 봄바”였으며 여전히 남아 있습니다. 이 폭탄은 1961년 10월 30일 Novaya Zemlya 군도의 시험장에서 시험되었습니다. Tu-95B 폭격기가 이륙한 지 2시간 후, 차르 봄바는 수호이 노스 핵실험장 내 조건부 목표물에 낙하산 시스템을 사용해 10,500m 높이에서 투하되었습니다.

폭탄은 해발 4200m 상공에 투하된 지 188초 만인 11시 33분 기압으로 폭발했다. 항공모함 비행기는 39km, 실험실 비행기는 53.5km를 비행했습니다. 항공모함 항공기는 충격파에 의해 급강하했고, 조종이 회복되기 전에 고도 800m를 잃었습니다. 실험실 항공기에서는 비행 모드에 영향을 주지 않고 약간의 흔들림 형태로 폭발로 인한 충격파의 영향이 느껴졌습니다. 목격자들에 따르면 충격파로 인해 노르웨이와 핀란드의 일부 주택에서 유리가 깨졌습니다.

차르 봄바 폭발의 위력은 계산된 것을 초과했으며 TNT의 57~58.6메가톤에 달했습니다. 나중에 Pravda 신문은 코드명 AN602라는 폭탄이 이미 어제의 핵무기였으며 소련 과학자들이 훨씬 더 강력한 폭탄을 개발했다고 썼습니다. 이로 인해 서구에서는 이전보다 두 배 더 강력한 새로운 "차르 봄바"가 테스트를 준비하고 있다는 수많은 소문이 돌았습니다.

신화에 나오는 100메가톤 폭탄은 비록 그것이 만들어졌다고 해도 다행스럽게도 테스트된 적이 없습니다. 최대 1.2메가톤의 위력을 지닌 미국의 가장 흔한 열핵폭탄인 B83도 폭발 시 여객기의 비행 고도보다 높은 버섯 모양을 형성합니다! 핵무기의 파괴력의 실제 규모는 영상을 통해 여실히 드러납니다.

질문에 따르면, 핵폭탄은 떨어지면 정확히 어떻게 폭발하나요? 아니면 공중에서 내부에서 폭발하나요? 작가가 준 쉐브론가장 좋은 대답은 폭발 위치는 중요하지 않으며 모든 것은 목표에 따라 결정된다는 것입니다! 외부에서 어떻게 폭발할 수 있는지는 완전히 명확하지 않습니다. :) 요점이 무엇입니까, 원자 무기. 가장 위대한 과학자인 앨버트 할아버지는 당시에는 아직 할아버지가 아니었습니다. 그는 알려진 모든 E = ms2에 대한 질량과 에너지의 동등성을 수학적으로 증명했습니다. 예를 들어 이론적으로 신체의 원자 상호 작용의 에너지를 추출하면 그 에너지는 우리 태양계를 산산조각내기에 충분할 것입니다. 그러나 문제는 대부분의 요소에서 이러한 상호 작용이 너무 강해서 이 에너지를 추출하는 것이 상당히 문제가 된다는 것입니다. 그러나 당시 그는 이러한 핵 상호 작용이 약하고 중성자에 의해 충격을 받으면 이미 불안정한 핵이 두 개의 큰 조각과 300개 이상의 다양한 원소의 동위원소로 분해되는 우라늄 235가 있다는 사실을 몰랐습니다. 눈에 띄는

답변 자기 보존[전문가]
원자폭탄은 여러 조각의 우라늄이나 플루토늄을 모아서 초임계 질량의 공을 형성하는 것입니다.
그래서 폭발이 일어나기 전에 폭탄 내부의 우라늄 조각들은 너무 일찍 폭발하지 않도록 서로 간격을 두고 배치됩니다. 폭탄이 터지는 순간, 일반적인 폭발물이 먼저 폭발합니다(미국 최초의 원자폭탄에서는 TNT와 육각형의 혼합물인 "구성 B"였습니다). 폭발의 영향으로 우라늄(플루토늄) 조각이 서로 압착되어 임계 질량보다 더 큰 질량을 가진 조각을 형성합니다. 그리고 임계질량(우라늄의 경우 약 50kg)보다 질량이 큰 조각은 제어되지 않은 핵분열 반응이 시작되는 특성을 가지며, 여기서 우라늄/플루토늄의 상당 부분이 방출과 함께 더 가벼운 원소로 붕괴됩니다. 엄청난 양의 에너지죠.
일반적으로 무딘 철 조각은 적절한 조건이 조성되자마자 내부에서 폭발합니다.
훼손하는 방법은 또 다른 문제입니다. 첫 번째 폭탄은 낙하산으로 떨어졌으며 비행기가 날아갈 수 있도록 퓨즈가 몇 분 지연되었습니다.

답변 복구 또는 골드[초보]
지하를 포함한 모든 옵션에서 내부에서 폭발합니다.
밖에는 원자력 발전소만 있습니다.

답변 단순화하다[주인]
여기 들어봐!!! !
밖에서 폭탄이 터진다!
일반적으로 공중에 떨어지거나 부러집니다!)))
비엔나 협약에 따라!
육지, 공중, 수중에서 핵전하 시험을 하는 것은 금지되어 있습니다!
여기에서 핵전하는 4가지 방법으로 폭발할 수 있습니다.
1. 지상에서(타이머를 사용하여 높은 곳에서 떨어뜨려 폭발)
2. 공중에서 (같은 방법으로)
3. 해상에서(폭발, 어뢰로)
4. UNDERGROUND(폭발 또는 자체 코킹에 의해)