Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

Я́ДЕРНЫЙ ВЗРЫВ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 35. Москва, 2017, стр. 632-633

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Я́ДЕРНЫЙ ВЗРЫВ, не­управ­ляе­мый про­цесс вы­сво­бо­ж­де­ния боль­шо­го ко­ли­че­ст­ва энер­гии за ма­лый про­ме­жу­ток вре­ме­ни в ре­зуль­та­те ядер­ных цеп­ных ре­ак­ций де­ле­ния ли­бо тер­мо­ядер­ных ре­ак­ций син­те­за (тер­мо­ядер­ный взрыв).

Для осу­ще­ст­в­ле­ния Я. в. в ре­зуль­та­те ядер­ной цеп­ной ре­ак­ции де­ле­ния не­об­хо­ди­мо, что­бы мас­са де­ля­ще­го­ся ве­щест­ва (235U, 239Pu и др.) пре­вы­си­ла кри­ти­че­скую мас­су Mкp, за­ви­ся­щую от плот­но­сти ве­ще­ст­ва и его гео­мет­рич. кон­фи­гу­ра­ции. Для природного 235U при сфе­рич. фор­ме за­ря­да Мкр50 кг. Пе­ре­ход в над­кри­тич­ное со­стоя­ние (М>Мкр) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся бы­ст­рым сбли­же­ни­ем не­сколь­ких час­тей де­ля­ще­го­ся ма­те­риа­ла. Обыч­но для сбли­же­ния ис­поль­зу­ет­ся хи­мич. взрыв, вы­зы­ваю­щий сжа­тие (им­п­ло­зию) де­ля­ще­го­ся ма­те­риа­ла, что умень­ша­ет Mкр. В ка­ж­дом ак­те де­ле­ния вы­де­ля­ет­ся энер­гия 200 МэВ ( 1 МэВ на 1 ну­клон де­ля­ще­го­ся яд­ра). При де­ле­нии 1 кг 235U вы­де­ля­ет­ся энер­гия по­ряд­ка 1014 Дж, что эк­ви­ва­лент­но энер­го­вы­де­ле­нию при взры­ве 20 кт тро­ти­ла.

Пре­иму­ще­ст­во тер­мо­ядер­ных ре­ак­ций син­те­за над ре­ак­ция­ми де­ле­ния в Я. в. свя­за­но с зна­чи­тель­но бóльшим (в 5 раз) энер­го­вы­де­ле­ни­ем на 1 г ве­ще­ст­ва. Это обу­слов­ли­ва­ет зна­чи­тель­но бóльшую мощ­ность тер­мо­ядер­ных взрыв­ных уст­ройств по срав­не­нию с ядер­ны­ми (мо­жет дос­ти­гать 105–106 т тро­ти­ло­во­го эк­ви­ва­лен­та и вы­ше). Для осу­ще­ст­в­ле­ния тер­мо­ядер­но­го взры­ва так­же не­об­хо­ди­мы вы­со­кие темп-pa и плот­ность. В тер­мо­ядер­ном взрыв­ном уст­рой­ст­ве это соз­да­ёт­ся при по­мо­щи ядер­ной бом­бы, слу­жа­щей де­то­на­то­ром.

Я. в. при­ня­то клас­си­фи­ци­ро­вать по мощ­но­сти ядер­но­го за­ря­да и ме­сто­по­ло­же­нию (вы­со­те) цен­тра взры­ва. Ус­лов­но мощ­ность Я. в. под­раз­де­ля­ет­ся на сверх­ма­лую (ме­нее 1 кт тро­ти­ло­во­го эк­ви­ва­лен­та), ма­лую (1–10 кт), сред­нюю (10–100 кт), боль­шую (100 кт – 1 Мт) и сверх­боль­шую (св. 1 Мт). По вы­со­те точ­ки взры­ва раз­ли­ча­ют сле­дую­щие ви­ды Я. в.: кос­ми­че­ский – на вы­со­те бо­лее 100 км; вы­сот­ный – вы­ше гра­ни­цы тро­по­сфе­ры Зем­ли (св. 10 км); воз­душ­ный – на вы­со­те, при ко­то­рой све­тя­щая­ся об­ласть взры­ва не ка­са­ет­ся по­верх­но­сти зем­ли (во­ды), но не вы­ше 10 км; на­зем­ный (над­вод­ный) – на по­верх­но­сти зем­ли (во­ды) или на та­кой вы­со­те, ко­гда све­тя­щая­ся об­ласть взры­ва ка­са­ет­ся по­верх­но­сти зем­ли (во­ды); под­зем­ный – ни­же по­верх­но­сти зем­ли с вы­бро­сом или без вы­бро­са (ка­муф­лет­ный Я. в.) грун­та; под­вод­ный – ни­же по­верх­но­сти во­ды.

К по­ра­жаю­щим фак­то­рам Я. в. от­но­сят­ся: удар­ная вол­на, све­то­вое из­лу­чение, ра­дио­ак­тив­ное за­ра­же­ние, про­ни­каю­щая ра­диа­ция, элек­тро­маг­нит­ный им­пульс. Дей­ст­вие по­ра­жаю­щих фак­то­ров из­ме­ня­ет­ся в за­ви­си­мо­сти от ви­да Я. в. Так, при воз­душ­ном Я. в. об­ра­зу­ет­ся мощ­ная удар­ная вол­на, ко­то­рая, дос­ти­гая по­верх­но­сти Зем­ли, вы­зы­ва­ет раз­ру­ше­ния. Вы­де­лив­шая­ся энер­гия в те­че­ние не­сколь­ких мик­ро­се­кунд пе­ре­да­ёт­ся ок­ру­жаю­щей сре­де. Об­ра­зую­щий­ся яр­ко све­тя­щий­ся ог­нен­ный шар рас­ши­ря­ет­ся вна­ча­ле за счёт лу­чи­стой те­п­лопро­вод­но­сти, а за­тем вме­сте с рас­про­стра­не­ни­ем удар­ной вол­ны. По ме­ре рас­ши­ре­ния темп-pa ша­ра па­да­ет, че­рез 10–2–10–1 с шар дос­ти­га­ет макс. ра­диу­са (150 м для бом­бы в 20 кт). За вре­мя све­че­ния (до не­сколь­ких се­кунд) в элек­тро­маг­нит­ное из­лу­че­ние пе­ре­хо­дит 10–20% энер­гии Я. в.; из­лу­че­ние вы­зы­ва­ет по­жа­ры, ожо­ги. Раз­ре­жен­ный на­гре­тый воз­дух, не­су­щий ра­дио­ак­тив­ные про­дук­ты Я. в., под­ни­ма­ет­ся вверх и че­рез неск. ми­нут дос­ти­га­ет вы­со­ты 10–15 км. По­сле это­го об­ла­ко Я. в. рас­плы­ва­ет­ся на сот­ни км и бо­лее. Ра­дио­ак­тив­ные час­тицы вы­па­да­ют на по­верх­ность зем­ли, об­ра­зуя ра­дио­ак­тив­ный след Я. в. Осо­бен­но опа­сен на­зем­ный Я. в., ко­гда ог­нен­ный шар, ка­са­ясь по­верх­но­сти Зем­ли, под­ни­ма­ет вверх пыль, ра­дио­ак­тив­ные час­ти­цы при­ли­па­ют к час­ти­цам зем­ли и вы­па­да­ют вбли­зи эпи­цен­тра Я. в. в кон­цен­тра­ции, ле­таль­ной для че­ло­ве­ка. При Я. в. об­ра­зу­ет­ся мощ­ный по­ток ней­тро­нов и γ-из­лу­че­ния (1% всей вы­де­ляю­щей­ся энер­гии), ко­то­рый, дос­ти­гая по­верх­но­сти Зем­ли, мо­жет соз­да­вать ле­таль­ную до­зу из­лу­че­ния.

Пер­вый Я. в. про­из­ве­дён в США 16.7.1945 близ Ала­мо­гор­до (штат Нью-Мек­си­ко) в рам­ках «Ман­хэт­тен­ско­го про­ек­та». В СССР пер­вый Я. в. про­из­ве­дён в 29.8.1949, тер­мо­ядер­ный – 12.8.1953. Под­зем­ные Я. в. ак­тив­но ис­поль­зо­ва­лись и в мир­ных це­лях, напр. при про­ве­де­нии круп­но­мас­штаб­ных гор­ных ра­бот, в сейс­ми­че­ской раз­вед­ке для изу­че­ния строе­ния Зем­ли. Од­на­ко с 1996 они за­пре­ще­ны ме­ж­ду­нар. до­го­во­ром на­ря­ду с лю­бы­ми др. ядер­ны­ми ис­пы­та­ния­ми.

Лит.: Ядер­ный взрыв в кос­мо­се, на зем­ле и под зем­лей. М., 1974; Ха­ри­тон Ю. Б., Адам­ский В. Б., Смир­нов Ю. Н. О соз­да­нии со­вет­ской во­до­род­ной (тер­мо­ядер­ной) бом­бы // Ус­пе­хи фи­зи­че­ских на­ук. 1996. Т. 166. № 2; Ядер­ные ис­пы­та­ния СССР. Об­щие ха­рак­те­ри­сти­ки. Це­ли. Ор­га­ни­за­ция ядер­ных ис­пы­та­ний СССР. М., 1997.

Вернуться к началу