Ядерные авиабомбы

Ядерные заряды делятся на две категории  ядерные и термоядерные, в которых энергия получается за счет ядерной реакции деления или синтеза. Хиросиму и Нагасаки разрушили «простые» ядерные заряды относительно небольшой мощности. Мощность же термоядерной «супер-бомбы»  намного больше. дерная реакция деления, на основе которой и создавались первые ядерные бомбы, была открыта английским физиком,изучена австрийским (позже ставшим американским) и итальянским учеными, а осуществлена на практике немцами. Теория механизма ядерной реакции с образованием составного ядра была разработана датчанином в 1936 году, а группа специалистовв американском Лос-Аламосе, работавшая под руководством «отца атомной бомбы» доктора Роберта Оппенгеймера, создала первый образец ядерного оружия.

Атом состоит из расположенного в центре положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него электронов. В свою очередь, ядро состоит из протонов и нейтронов. Связь частиц в ядре обусловлена сильным взаимодействием, но под воздействием нейтронов можно добиться деления ядра  в результате высвобождается большое количество энергии. Для получения ядерной энергии путем деления особый интерес представляют ядра тяжелых элементов  изотопов урана 233 и 235 и плутония 239. Распад ядра под действием нейтрона сопровождается высвобождением большого количества энергии и испусканием нейтронов (два и более на одно распавшееся ядро).

Поскольку при делении ядер количество нейтронов резко bo3j растает, реакция деления вскоре охватывает все ядерное горючее  при достижении критической массы возникает самоподдерживающаяся ядерная цепная реакция. Здесь важно, чтобы достижение критической массы не произошло слишком быстро или, наоборот, слишком медленно.

Термоядерный заряд

Специалисты Лос-Аламосской лаборатории работали над созданием бомбы с получением ядерной энергии путем деления еще с 1942 года. Однако вскоре Эдвард Теллер предложил иной способ получения ядерной энергии и, соответственно, ядерного взрыва  за счет слияния ядер легких элементов, таких как дейтерий или тритий. Дело в том, что при достаточно «плотном» сближении ядер легких элементов, которое достигается при очень высоких температурах, между ними начинают действовать ядерные силы притяжения  благодаря этому появляется возможность осуществить синтез ядер более тяжелых элементов, что намного, буквально в разы, продуктивнее процесса распада ядер. Данный процесс называется реакция ядерного синтеза. Благодаря последней оказалось возможным получить больше энергии и, соответственно, создать ядерный боеприпас большей мощности  термоядерную (или водородную) бомбу. Причем для термоядерного заряда не существует понятия критической массы, а его мощность фактически не ограничена.

Энергия, выделяемая при термоядерном синтезе, действительно огромна. К примеру, если взять всего 0,45 кг дейтерид лития-6 (литий-6, кстати, является сырьем для получения самого дефицитного изотопа водорода — трития или сверхтяжелого водорода) и допустить, что в реакцию вступят все атомы вещества, то выход энергии будет равен взрыву 29000 тонн тротила, т.е. мощность ядерного взрыва составит 29 кт  на 9 кт больше, чем мощность бомбы «Малыш», в которой содержалось 60 кг урана. На практике, впрочем, в термоядерных реакциях участвует лишь часть ядер, поэтому такие огромные мощности не достигаются.

Однако для запуска термоядерной реакции требовалась огромная температура  порядка 400 млн°С, поэтому Эдвард Теллер предложил использовать для «разогрева» энергию атомного взрыва. Новое устройство получило название «Супер» (Super, иногда «Классический Супер»  Classical Super). Вскоре выяснилось, что прямой нагрев не обеспечит условий горения и что даже энергии атомного взрыва недостаточно  потребовалось ввести в состав топлива тритий. Но даже при больших количествах трития в окружающей атомный заряд стартовой дейте-рий-тритиевой смеси достичь стабильного термоядерного горения оказалось невозможным. Работы по проекту зашли в тупик.

В конце августа 1946 года Теллер выдвинул идею, названную им «будильник» (Alarm Clock) и заключавшуюся в том, что ядро делящейся атомной бомбы окружалось слоем термоядерного горючего из смеси дейтерия с тритием. Однако данная схема в США реализована не была.После взрыва первой советской атомной бомбы работы в США по созданию термоядерного заряда ускорились. Доктор Станислав Улам, занимавшийся в 1950-1951 годах под руководством Эдварда Теллера проблемой усовершенствования делящихся ядер-ных зарядов, предложил использовать один атомный заряд для обжатия другого. Это позволило бы добиться гораздо большего, чем при химическом взрыве, сжатия и, соответственно, эффективности.

Аналогичный способ был предложен им и для обжатия емкости с термоядерным топливом в термоядерном заряде. В итоге появилась схема термоядерного устройства, получившая название схема Тел-лера-Улама. В данном случае была реализована идея радиационной имплозии  для обжатия термоядерного горючего использовалось излучение от пускового атомного взрыва, а не ударная взрывная волна. Это оказалось намного быстрее и эффективнее и позволило получить поистине огромные мощности, характерные для термоядерных взрывов.В Советском Союзе над созданием водородной бомбы работали такие специалисты как Я. Зельдович, А. Сахаров, В. Гинзбург, Ю. Трут-нев, И. Тамм и многие другие. Именно советским специалистам удалось создать и испытать самую мощную в мире термоядерную бомбу, мощность взрыва которой составила около 58 Мт.