हाइड्रोजन (थर्मोन्यूक्लियर) बम: सामूहिक विनाश के हथियारों का परीक्षण

हाइड्रोजन बम (हाइड्रोजन बम, HB, WB) सामूहिक विनाश का एक हथियार है, जिसकी एक अविश्वसनीय विनाशकारी शक्ति है (इसकी शक्ति टीएनटी समकक्ष में मेगाटन द्वारा अनुमानित है)। बम और संरचना योजना के संचालन का सिद्धांत हाइड्रोजन नाभिक के थर्मोन्यूक्लियर संश्लेषण की ऊर्जा के उपयोग पर आधारित है। विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं, तारों पर होने वाले (सूर्य सहित) के समान होती हैं। लंबी दूरी (ए। डी। सखारोव की परियोजना) पर परिवहन के लिए उपयुक्त डब्ल्यूबी का पहला परीक्षण सोवियत संघ में सेमलिप्टिंस्किन के पास साइट पर आयोजित किया गया था।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया

सूर्य में हाइड्रोजन का भारी भंडार होता है, जो पराबैंगनी दबाव और तापमान (लगभग 15 मिलियन केल्विन) के निरंतर प्रभाव में होता है। इस तरह के एक अत्यधिक घनत्व और प्लाज्मा तापमान पर, हाइड्रोजन परमाणुओं के नाभिक एक दूसरे के साथ यादृच्छिक रूप से टकराते हैं। टक्करों का परिणाम एक परमाणु संलयन है, और इसके परिणामस्वरूप, एक भारी तत्व - हीलियम के नाभिक का निर्माण होता है। इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं को थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन कहा जाता है, उन्हें भारी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई की विशेषता है।

भौतिकी के नियम एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के दौरान ऊर्जा रिलीज की व्याख्या इस प्रकार करते हैं: भारी तत्वों के निर्माण में शामिल प्रकाश नाभिक के द्रव्यमान का हिस्सा अप्रयुक्त रहता है और भारी मात्रा में स्वच्छ ऊर्जा में बदल जाता है। इसीलिए हमारा आकाशीय पिंड लगभग 4 मिलियन टन पदार्थ प्रति सेकंड खो देता है, जबकि बाहरी अंतरिक्ष में ऊर्जा के निरंतर प्रवाह को जारी करता है।

हाइड्रोजन के समस्थानिक

सभी मौजूदा परमाणुओं में सबसे सरल एक हाइड्रोजन परमाणु है। इसमें केवल एक प्रोटॉन होता है, जो नाभिक का निर्माण करता है, और एकमात्र इलेक्ट्रॉन इसके चारों ओर घूमता है। पानी (H2O) के वैज्ञानिक अध्ययनों के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि तथाकथित "भारी" पानी कम मात्रा में इसमें मौजूद है। इसमें हाइड्रोजन (2H या ड्यूटेरियम) के "भारी" समस्थानिक होते हैं, जिसके नाभिक, एक प्रोटॉन के अलावा, एक न्यूट्रॉन (एक प्रोटॉन के द्रव्यमान में एक कण के पास, लेकिन आवेश से रहित) होते हैं।

विज्ञान भी ट्रिटियम, हाइड्रोजन के तीसरे समस्थानिक को जानता है, जिसके नाभिक में एक बार में 1 प्रोटॉन और 2 न्यूट्रॉन होते हैं। ट्रिटियम को अस्थिरता और निरंतर सहज क्षय द्वारा ऊर्जा (विकिरण) की रिहाई के साथ विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप एक हीलियम आइसोटोप बनता है। ट्रिटियम के निशान पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों में पाए जाते हैं: यह ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव में है, गैसों के अणु जो हवा बनाते हैं, उसी तरह के बदलाव से गुजरते हैं। एक न्यूक्लियर रिएक्टर में एक शक्तिशाली न्यूट्रॉन प्रवाह के साथ लिथियम -6 आइसोटोप को विकिरणित करके ट्रिटियम प्राप्त करना भी संभव है।

हाइड्रोजन बम का विकास और पहला परीक्षण

गहन सैद्धांतिक विश्लेषण के परिणामस्वरूप, यूएसएसआर और यूएसए के विशेषज्ञ इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण से थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की प्रतिक्रिया शुरू करना आसान हो जाता है। इस ज्ञान के साथ, पिछली शताब्दी के 50 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन बम बनाना शुरू किया। और 1951 के वसंत में, एनवेटॉक साइट (प्रशांत महासागर में एक एटोल) में एक परीक्षण परीक्षण किया गया था, लेकिन तब केवल आंशिक थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्राप्त किया गया था।

एक साल से थोड़ा अधिक समय बीत चुका है, और नवंबर 1952 में टीएनटी में लगभग 10 माउंट की शक्ति के साथ हाइड्रोजन बम का दूसरा परीक्षण किया गया था। हालांकि, उस विस्फोट को शायद ही आधुनिक अर्थों में थर्मोन्यूक्लियर बम का विस्फोट कहा जा सकता है: वास्तव में, उपकरण तरल ड्यूटेरियम से भरा एक बड़ा कंटेनर (तीन मंजिला घर का आकार) था।

रूस में भी, उन्होंने परमाणु हथियारों के सुधार, और ए। डी। की परियोजना का पहला हाइड्रोजन बम चलाया। सखारोव का परीक्षण 12 अगस्त, 1953 को सेमलिप्टिंस्किन परीक्षण स्थल पर किया गया था। आरडीएस -6 (इस प्रकार के बड़े पैमाने पर विनाश के हथियार को सखारोव के "पफ" कहा जाता था, क्योंकि इसकी योजना आरोपित-सर्जक के आसपास के ड्यूटेरियम परतों की अनुक्रमिक तैनाती से जुड़ी थी) 10 माउंट की शक्ति थी। हालांकि, अमेरिकी "तीन-मंजिला इमारत" के विपरीत, सोवियत बम कॉम्पैक्ट था, और इसे एक रणनीतिक बॉम्बर पर दुश्मन के क्षेत्र पर हमले के स्थान पर तुरंत पहुंचाया जा सकता था।

चुनौती को स्वीकार करते हुए, मार्च 1954 में, अमेरिका ने बिकनी एटोल (प्रशांत महासागर) पर परीक्षण स्थल पर एक अधिक शक्तिशाली वायु बम (15 माउंट) का विस्फोट किया। परीक्षण रेडियोधर्मी पदार्थों की एक बड़ी मात्रा के वातावरण में रिलीज का कारण था, जिनमें से कुछ विस्फोट के उपरिकेंद्र से सैकड़ों किलोमीटर दूर वर्षा के साथ गिर गए। जापानी पोत "हैप्पी ड्रैगन" और रोजेलप द्वीप पर स्थापित उपकरणों ने विकिरण में तेज वृद्धि दर्ज की।

चूंकि हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, स्थिर, सुरक्षित हीलियम का निर्माण होता है, इसलिए यह उम्मीद की गई थी कि रेडियोधर्मी उत्सर्जन थर्मोन्यूक्लियर संलयन के परमाणु डेटोनेटर से संदूषण के स्तर से अधिक नहीं होना चाहिए। लेकिन मात्रा और संरचना दोनों में वास्तविक रेडियोधर्मी फॉलआउट की गणना और माप बहुत भिन्न होते हैं। इसलिए, अमेरिकी नेतृत्व ने इस हथियार के डिजाइन को अस्थायी रूप से निलंबित करने का निर्णय लिया जब तक कि पर्यावरण और आदमी पर इसके प्रभाव का पूरा अध्ययन नहीं किया गया।

वीडियो: यूएसएसआर में परीक्षण

ज़ार बम - यूएसएसआर थर्मोन्यूक्लियर बम

हाइड्रोजन बम टन की श्रृंखला में वसा बिंदु यूएसएसआर द्वारा निर्धारित किया गया था, जब 30 अक्टूबर, 1961 को नोवा ज़ेमलिया पर एक 50-मेगाटन (इतिहास में सबसे बड़ा) "ज़ार-बम" परीक्षण किया गया था - अनुसंधान समूह के दीर्घकालिक कार्य का परिणाम सखारोव। यह विस्फोट 4 किलोमीटर की ऊँचाई पर हुआ और दुनिया भर के उपकरणों पर तीन बार झटके दर्ज किए गए। इस तथ्य के बावजूद कि परीक्षण ने किसी भी विफलता को उजागर नहीं किया, बम ने कभी सेवा में प्रवेश नहीं किया। लेकिन सोवियत संघ द्वारा ऐसे हथियारों के कब्जे के बहुत तथ्य ने पूरी दुनिया पर एक अमिट छाप छोड़ी है, जबकि संयुक्त राज्य में उन्होंने परमाणु शस्त्रागार का टन भार हासिल करना बंद कर दिया है। रूस में, बदले में, उन्होंने युद्ध ड्यूटी पर हाइड्रोजन चार्ज के साथ वॉरहेड की शुरूआत को छोड़ने का फैसला किया।

हाइड्रोजन बम का सिद्धांत

हाइड्रोजन बम सबसे जटिल तकनीकी उपकरण है, जिसके विस्फोट के लिए कई प्रक्रियाओं के क्रमिक प्रवाह की आवश्यकता होती है।

सबसे पहले, डब्ल्यूबी (लघु परमाणु बम) के खोल के अंदर सर्जक चार्ज का एक विस्फोट होता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूट्रॉन की एक शक्तिशाली अस्वीकृति होती है और मुख्य चार्ज में थर्मोन्यूक्लियर संलयन की शुरुआत के लिए आवश्यक उच्च तापमान का निर्माण होता है। लिथियम ड्यूटेराइड लाइनर का एक विशाल न्यूट्रॉन बमबारी शुरू होता है (लिथियम -6 आइसोटोप के साथ ड्यूटिरियम के संयोजन द्वारा उत्पादित)।

न्यूट्रॉन की कार्रवाई के तहत, लिथियम -6 ट्रिटियम और हीलियम में विभाजित होता है। इस मामले में परमाणु फ्यूज विस्फोटित बम में ही थर्मोन्यूक्लियर संलयन की घटना के लिए आवश्यक सामग्रियों का स्रोत बन जाता है।

ट्रिटियम और ड्यूटेरियम का मिश्रण थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है, जिसके परिणामस्वरूप बम के अंदर तापमान में तेजी से वृद्धि होती है, और अधिक से अधिक हाइड्रोजन प्रक्रिया में शामिल होता है।
हाइड्रोजन बम के संचालन का सिद्धांत इन प्रक्रियाओं (चार्ज डिवाइस और मुख्य तत्वों के लेआउट में योगदान देता है) का एक अल्ट्राफास्ट प्रवाह का अर्थ है, जो पर्यवेक्षक के लिए तात्कालिक दिखता है।

सुपरबॉम्ब: विभाजन, संश्लेषण, विभाजन

ट्रिटियम के साथ ड्यूटेरियम प्रतिक्रिया की शुरुआत के बाद ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं का क्रम समाप्त होता है। इसके अलावा, भारी लोगों के संश्लेषण के बजाय, परमाणु विखंडन का उपयोग करने का निर्णय लिया गया। ट्रिटियम और ड्यूटेरियम के नाभिक के संलयन के बाद, मुक्त हीलियम और तेज न्यूट्रॉन जारी होते हैं, जिनमें यूरेनियम -238 के विखंडन की शुरुआत करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। फास्ट न्यूट्रॉन परमाणुओं को एक सुपरबॉम्ब के यूरेनियम खोल से विभाजित कर सकते हैं। एक टन यूरेनियम का विभाजन 18 माउंट के क्रम की ऊर्जा उत्पन्न करता है। इस मामले में, ऊर्जा न केवल एक विस्फोट की लहर के निर्माण और गर्मी की एक बड़ी मात्रा की रिहाई पर खर्च की जाती है। यूरेनियम का प्रत्येक परमाणु दो रेडियोधर्मी "टुकड़ों" में गिरता है। विभिन्न रासायनिक तत्वों (36 तक) और लगभग दो सौ रेडियोधर्मी समस्थानिकों का एक पूरा "गुलदस्ता" बनता है। यह इस कारण से है कि विस्फोट के उपरिकेंद्र से सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर, कई रेडियोधर्मी गिरावट उत्पन्न होती है।

"लोहे के पर्दे" के गिरने के बाद, यह ज्ञात हो गया कि यूएसएसआर 100 माउंट की क्षमता के साथ "बम का राजा" विकसित करने की योजना बना रहा था। इस तथ्य के कारण कि उस समय ऐसा कोई विमान नहीं था जो इतने बड़े पैमाने पर चार्ज करने में सक्षम था, विचार को 50 माउंट बम के पक्ष में छोड़ दिया गया था।

हाइड्रोजन बम विस्फोट के परिणाम

शॉक वेव

हाइड्रोजन बम विस्फोट में बड़े पैमाने पर विनाश और परिणाम होते हैं, और प्राथमिक (स्पष्ट, प्रत्यक्ष) प्रभाव में तीन गुना चरित्र होता है। सभी प्रत्यक्ष प्रभावों में से सबसे स्पष्ट एक अल्ट्रा-हाई इंटेंसिटी शॉक वेव है। विस्फोट की उपरिकेंद्र से दूरी के साथ इसकी विनाशकारी क्षमता कम हो जाती है, और यह बम की शक्ति और उस ऊंचाई पर भी निर्भर करता है जिस पर चार्ज विस्फोट होता है।

गर्मी का असर

एक विस्फोट से गर्मी का प्रभाव सदमे की लहर की शक्ति के समान कारकों पर निर्भर करता है। लेकिन एक और उनके साथ जोड़ा जाता है - वायु जनता की पारदर्शिता की डिग्री। कोहरा या यहां तक ​​कि एक मामूली बादल के घाव की त्रिज्या को काफी कम कर देता है, जिसमें एक गर्मी फ्लैश गंभीर जलन और दृष्टि की हानि का कारण बन सकता है। हाइड्रोजन बम विस्फोट (20 से अधिक माउंट) 5 किमी की दूरी पर कंक्रीट पिघलाने के लिए पर्याप्त मात्रा में थर्मल ऊर्जा की एक अविश्वसनीय मात्रा उत्पन्न करता है, 10 किमी की दूरी पर एक छोटी सी झील से लगभग सभी पानी का वाष्पीकरण करता है, दुश्मन के दुश्मन जनशक्ति, उपकरण और इमारतों को एक ही दूरी पर नष्ट कर । 1-2 किमी के व्यास के साथ एक फ़नल और केंद्र में 50 मीटर की गहराई का गठन होता है, जो कांच की द्रव्यमान की मोटी परत के साथ कवर किया जाता है (उच्च रेत सामग्री के साथ चट्टानों के कई मीटर लगभग तुरंत पिघलते हैं, कांच में बदल जाते हैं)।

वास्तविक परीक्षणों के दौरान प्राप्त गणना के अनुसार, लोगों को जीवित रहने का 50% मौका मिलता है यदि वे:

• वे एक ठोस आश्रय (भूमिगत) में स्थित हैं, जो विस्फोट के केंद्र (ईवी) से 8 किमी दूर है;
• EV से 15 किमी की दूरी पर आवासीय भवनों में स्थित;
• वे खराब दृश्यता में ईवी से 20 किमी से अधिक की दूरी पर एक खुले क्षेत्र में होंगे ("स्वच्छ" वातावरण के लिए, इस मामले में न्यूनतम दूरी 25 किमी है)।

ईवी से दूरी के साथ, एक खुले क्षेत्र में खुद को खोजने वाले लोगों में जीवित रहने की संभावना नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। तो, 32 किमी की दूरी पर, यह 90-95% होगा। एक विस्फोट के प्राथमिक प्रभाव के लिए 40-45 किमी की त्रिज्या सीमा होती है।

आग का गोला

हाइड्रोजन बम विस्फोट का एक और स्पष्ट प्रभाव आत्मनिर्भर फायरस्टॉर्म (तूफान) है, जो दहनशील सामग्री के विशाल द्रव्यमान के परिणामस्वरूप आग के गोले में खींचा जाता है। लेकिन, इसके बावजूद, विस्फोट के प्रभाव की डिग्री से सबसे खतरनाक आसपास के दसियों किलोमीटर पर्यावरण का विकिरण प्रदूषण होगा।

नतीजों

विस्फोट के बाद दिखाई देने वाली आग का गोला जल्दी से बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी कणों (भारी नाभिक के अपघटन उत्पादों) से भर जाता है। कण का आकार इतना छोटा है कि वे ऊपरी वायुमंडल में होने के कारण बहुत लंबे समय तक वहां रहने में सक्षम हैं। आग का गोला पृथ्वी की सतह पर जो कुछ भी पहुंचा है वह तुरंत राख और धूल में बदल जाता है, और फिर आग के खंभे में खींचा जाता है। लौ के भंवर इन कणों को आवेशित कणों से हिलाते हैं, जिससे रेडियोधर्मी धूल का एक खतरनाक मिश्रण बनता है, जिससे ग्रैन्यूल के अवसादन की प्रक्रिया लंबे समय तक खिंचती है।

मोटे धूल को जल्दी से सुलझाता है, लेकिन ठीक धूल हवा से लंबी दूरी तय करता है, धीरे-धीरे नवगठित बादल से निकलता है। ईवी के तत्काल आसपास के क्षेत्र में, सबसे बड़े और सबसे अधिक चार्ज किए गए कण जमा होते हैं, और आंख से दिखाई देने वाले राख के कण अभी भी उससे सैकड़ों किलोमीटर दूर पाए जा सकते हैं। वे एक घातक आवरण बनाते हैं, जो कई सेंटीमीटर मोटा होता है। जो भी उसके करीब होता है वह विकिरण की गंभीर खुराक लेने का जोखिम उठाता है।

पृथ्वी पर कई बार झुकते हुए कई वर्षों तक वायुमंडल में छोटे और अविभाज्य कण "तैर" सकते हैं। जब तक वे सतह पर आते हैं, तब तक वे रेडियोधर्मिता खो देते हैं। सबसे खतरनाक स्ट्रोंटियम -90, जिसमें 28 साल का आधा जीवन है और इस पूरे समय में एक स्थिर विकिरण उत्पन्न होता है। इसकी उपस्थिति दुनिया भर के उपकरणों द्वारा निर्धारित की जाती है। घास और पत्ते पर "लैंडिंग", वह खाद्य श्रृंखलाओं में शामिल हो जाता है। इस कारण से, परीक्षा के दौरान हजारों लोग जो परीक्षा स्थलों से हजारों किलोमीटर दूर हैं, हड्डियों में संचित स्ट्रोंटियम -90 पाया जाता है। यहां तक ​​कि अगर इसकी सामग्री बेहद छोटी है, तो "रेडियोधर्मी कचरे को संग्रहित करने के लिए एक साइट" होने की संभावना एक व्यक्ति के लिए अच्छी तरह से नहीं है, जिससे हड्डी के घातक ट्यूमर का विकास होता है। रूस के क्षेत्रों (साथ ही अन्य देशों) में हाइड्रोजन बमों के परीक्षण के स्थलों के करीब, एक बढ़ी हुई रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि अभी भी देखी जाती है, जो एक बार फिर इस प्रकार के हथियारों की क्षमता को महत्वपूर्ण परिणाम छोड़ने के लिए साबित करती है।

हाइड्रोजन बम वीडियो