Durante la construcción del polígono de pruebas nucleares en el polígono de Semipalatinsk, el 12 de agosto de 1953, tuve que sobrevivir a la explosión de la primera bomba de hidrógeno del mundo con una potencia de 400 kilotones; la explosión se produjo de repente. La tierra tembló debajo de nosotros como agua. Pasó una ola de la superficie terrestre y nos elevó a una altura de más de un metro. Y estábamos a unos 30 kilómetros del epicentro de la explosión. Una ráfaga de ondas de aire nos arrojó al suelo. Lo rodé durante varios metros, como si fueran astillas de madera. Hubo un rugido salvaje. Un relámpago brilló deslumbrantemente. Inspiraron terror animal.
Cuando nosotros, observadores de esta pesadilla, nos levantamos, un hongo nuclear colgaba sobre nosotros. De él emanaba calor y se escuchó un crujido. Miré encantada el tallo de un hongo gigante. De repente, un avión voló hacia él y empezó a dar giros monstruosos. Pensé que era un piloto héroe tomando muestras de aire radiactivo. Entonces el avión se hundió en el tallo del hongo y desapareció... Fue asombroso y aterrador.
De hecho, en el campo de entrenamiento había aviones, tanques y otros equipos. Pero investigaciones posteriores demostraron que ni un solo avión tomó muestras de aire del hongo nuclear. ¿Fue esto realmente una alucinación? El misterio se resolvió más tarde. Me di cuenta de que se trataba de un efecto chimenea de proporciones gigantescas. Después de la explosión no había aviones ni tanques en el campo. Pero los expertos creían que se evaporaban debido a las altas temperaturas. Creo que simplemente fueron absorbidos por el hongo de fuego. Mis observaciones e impresiones fueron confirmadas por otras pruebas.
El 22 de noviembre de 1955 se produjo una explosión aún más poderosa. La carga de la bomba de hidrógeno era de 600 kilotones. Preparamos el lugar para esta nueva explosión a 2,5 kilómetros del epicentro de la anterior explosión nuclear. La corteza radiactiva derretida de la Tierra fue enterrada inmediatamente en trincheras excavadas por excavadoras; Estaban preparando un nuevo lote de equipo que debía arder en la llama de una bomba de hidrógeno. El jefe de construcción del polígono de pruebas de Semipalatinsk fue R. E. Ruzanov. Dejó una evocadora descripción de esta segunda explosión.
Los residentes de "Bereg" (la ciudad residencial de los probadores), ahora la ciudad de Kurchatov, fueron despertados a las cinco de la mañana. Hacía -15°C. Todos fueron llevados al estadio. Las ventanas y puertas de las casas quedaron abiertas.
A la hora señalada apareció un avión gigante, acompañado de cazas.
El destello de la explosión se produjo de forma inesperada y aterradora. Ella era más brillante que el sol. El sol se ha oscurecido. Desapareció. Las nubes han desaparecido. El cielo se volvió negro y azul. Hubo un golpe de fuerza terrible. Llegó al estadio con los probadores. El estadio estaba a 60 kilómetros del epicentro. A pesar de esto, la ola de aire derribó a la gente y la arrojó decenas de metros hacia las gradas. Miles de personas fueron atropelladas. Hubo un grito salvaje entre estas multitudes. Las mujeres y los niños gritaban. Todo el estadio se llenó de gemidos de dolor y dolor, que instantáneamente conmocionaron a la gente. El estadio con los probadores y los vecinos de la ciudad se ahogó en el polvo. La ciudad también era invisible desde el polvo. El horizonte donde estaba el campo de entrenamiento hervía en nubes de llamas. La pata del hongo atómico también parecía estar hirviendo. Ella se estaba moviendo. Parecía como si una nube hirviente estuviera a punto de acercarse al estadio y cubrirnos a todos. Se veía claramente cómo tanques, aviones y partes de estructuras destruidas especialmente construidas en el campo de entrenamiento comenzaron a ser arrastrados desde el suelo hacia la nube y desaparecieron en ella. El pensamiento me taladraba la cabeza: nosotros también seremos arrastrados a esta nube. ! Todos quedaron abrumados por el entumecimiento y el horror.
De repente, el tallo de un hongo nuclear se desprendió de la nube hirviente de arriba. La nube se elevó más y la pierna se hundió en el suelo. Sólo entonces la gente recobró el sentido. Todos corrieron a las casas. No había ventanas, puertas, techos ni pertenencias. Todo estaba esparcido. Los heridos durante las pruebas fueron recogidos apresuradamente y enviados al hospital...
Una semana después, los oficiales que llegaron del polígono de pruebas de Semipalatinsk hablaron en susurros sobre este monstruoso espectáculo. Sobre el sufrimiento que soportó la gente. Sobre tanques volando en el aire. Comparando estas historias con mis observaciones, me di cuenta de que había sido testigo de un fenómeno que se puede llamar efecto chimenea. Sólo que a escala gigantesca.
Durante la explosión de hidrógeno, enormes masas térmicas fueron arrancadas de la superficie de la tierra y desplazadas hacia el centro del hongo. Este efecto surgió debido a las monstruosas temperaturas producidas por una explosión nuclear. En la etapa inicial de la explosión la temperatura era de 30 mil grados centígrados, en la pata del hongo nuclear era de al menos 8 mil. Se produjo una enorme y monstruosa fuerza de succión que atrajo todos los objetos que se encontraban en el sitio de prueba hacia el epicentro de la explosión. Por tanto, el avión que vi durante la primera explosión nuclear no fue una alucinación. Simplemente fue arrastrado hacia el tallo del hongo, y allí hizo giros increíbles...
El proceso que observé durante la explosión de una bomba de hidrógeno es muy peligroso. No sólo por su alta temperatura, sino también por el efecto que entendí de la absorción de masas gigantescas, ya sea la capa de aire o agua de la Tierra.
Mis cálculos de 1962 demostraron que si un hongo nuclear perforara la atmósfera a gran altura, podría provocar una catástrofe planetaria. Cuando el hongo alcance una altura de 30 kilómetros, comenzará el proceso de succión de las masas de agua y aire de la Tierra hacia el espacio. La aspiradora comenzará a funcionar como una bomba. La Tierra perderá sus capas de aire y agua junto con la biosfera. La humanidad perecerá.
Calculé que para este proceso apocalíptico basta una bomba atómica de sólo 2 mil kilotones, es decir, sólo tres veces la potencia de la segunda explosión de hidrógeno. Este es el escenario más simple creado por el hombre para la muerte de la humanidad.
Hubo un tiempo en que me prohibieron hablar de eso. Hoy considero mi deber hablar directa y abiertamente de la amenaza a la humanidad.
En la Tierra se han acumulado enormes reservas de armas nucleares. Los reactores de centrales nucleares están funcionando en todo el mundo. Pueden convertirse en presa de los terroristas. La explosión de estos objetos puede alcanzar una potencia superior a los 2 mil kilotones. Potencialmente, el escenario para la muerte de la civilización ya está preparado.
¿Qué se sigue de esto? Es necesario proteger las instalaciones nucleares de un posible terrorismo con tanto cuidado que sean completamente inaccesibles para él. De lo contrario, la catástrofe planetaria es inevitable.
Serguéi Alekseenko
participante de la construcción
Nuclear de Semipolatinsk
Ivy Mike: la primera prueba atmosférica de una bomba de hidrógeno realizada por Estados Unidos en el atolón de Eniwetak el 1 de noviembre de 1952.
Hace 65 años, la Unión Soviética detonó su primera bomba termonuclear. ¿Cómo funciona esta arma, qué puede hacer y qué no? El 12 de agosto de 1953 se detonó en la URSS la primera bomba termonuclear “práctica”. Le contaremos la historia de su creación y descubriremos si es cierto que estas municiones apenas contaminan el medio ambiente, pero pueden destruir el mundo.
La idea de las armas termonucleares, en las que los núcleos de los átomos se fusionan en lugar de dividirse, como en una bomba atómica, apareció a más tardar en 1941. Se les ocurrió a los físicos Enrico Fermi y Edward Teller. Casi al mismo tiempo, se involucraron en el Proyecto Manhattan y ayudaron a crear las bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki. Diseñar un arma termonuclear resultó mucho más difícil.
Se puede comprender aproximadamente cuánto más complicada es una bomba termonuclear que una bomba atómica por el hecho de que las centrales nucleares en funcionamiento han sido algo común durante mucho tiempo, y las centrales termonucleares prácticas y en funcionamiento siguen siendo ciencia ficción.
Para que los núcleos atómicos se fusionen entre sí, deben calentarse a millones de grados. Los estadounidenses patentaron el diseño de un dispositivo que permitiría hacer esto en 1946 (el proyecto se llamó extraoficialmente Super), pero lo recordaron solo tres años después, cuando la URSS probó con éxito una bomba nuclear.
El presidente estadounidense Harry Truman dijo que el avance soviético debería responderse con “la llamada hidrógeno o superbomba”.
En 1951, los estadounidenses ensamblaron el dispositivo y realizaron pruebas con el nombre en clave "George". El diseño era un toro, es decir, un donut, con isótopos pesados de hidrógeno, deuterio y tritio. Fueron elegidos porque dichos núcleos son más fáciles de fusionar que los núcleos de hidrógeno ordinarios. La mecha era una bomba nuclear. La explosión comprimió el deuterio y el tritio, se fusionaron, produjeron una corriente de neutrones rápidos y encendieron la placa de uranio. En una bomba atómica convencional, no se fisiona: sólo hay neutrones lentos, que no pueden provocar la fisión de un isótopo estable de uranio. Aunque la energía de fusión nuclear representó aproximadamente el 10% de la energía total de la explosión de George, la "ignición" del uranio-238 permitió que la explosión fuera dos veces más potente de lo habitual, hasta 225 kilotones.
Gracias al uranio adicional, la explosión fue dos veces más potente que la de una bomba atómica convencional. Pero la fusión termonuclear representó sólo el 10% de la energía liberada: las pruebas demostraron que los núcleos de hidrógeno no se comprimían con suficiente fuerza.
Luego, el matemático Stanislav Ulam propuso un enfoque diferente: una mecha nuclear de dos etapas. Su idea era colocar una barra de plutonio en la zona de “hidrógeno” del dispositivo. La explosión de la primera mecha "encendió" el plutonio, dos ondas de choque y dos corrientes de rayos X chocaron: la presión y la temperatura aumentaron lo suficiente como para que comenzara la fusión termonuclear. El nuevo dispositivo fue probado en el atolón Enewetak en el Océano Pacífico en 1952; el poder explosivo de la bomba ya era de diez megatones de TNT.
Sin embargo, este dispositivo tampoco era apto para su uso como arma militar.
Para que los núcleos de hidrógeno se fusionen, la distancia entre ellos debe ser mínima, por lo que el deuterio y el tritio se enfriaron hasta un estado líquido, casi hasta el cero absoluto. Esto requirió una enorme instalación criogénica. El segundo dispositivo termonuclear, esencialmente una modificación ampliada del George, pesaba 70 toneladas; eso no se puede dejar caer desde un avión.
La URSS comenzó a desarrollar una bomba termonuclear más tarde: el primer esquema fue propuesto por los desarrolladores soviéticos recién en 1949. Se suponía que utilizaría deuteruro de litio. Este es un metal, una sustancia sólida, no es necesario licuarlo y, por lo tanto, ya no era necesario un refrigerador voluminoso, como en la versión americana. No menos importante es que el litio-6, al ser bombardeado con neutrones de la explosión, produjo helio y tritio, lo que simplifica aún más la fusión de núcleos.
La bomba RDS-6 estuvo lista en 1953. A diferencia de los dispositivos termonucleares estadounidenses y modernos, no contenía una barra de plutonio. Este esquema se conoce como “bocanada”: se intercalaron capas de deuteruro de litio con capas de uranio. El 12 de agosto, el RDS-6 fue probado en el polígono de pruebas de Semipalatinsk.
La potencia de la explosión fue de 400 kilotones de TNT, 25 veces menos que en el segundo intento de los estadounidenses. Pero los RDS-6 podrían lanzarse desde el aire. La misma bomba iba a utilizarse en misiles balísticos intercontinentales. Y ya en 1955, la URSS mejoró su creación termonuclear equipándola con una barra de plutonio.
Hoy en día, prácticamente todos los dispositivos termonucleares (al parecer, incluso los norcoreanos) son un cruce entre los primeros diseños soviéticos y estadounidenses. Todos utilizan deuteruro de litio como combustible y lo encienden con un detonador nuclear de dos etapas.
Como se sabe por las filtraciones, incluso la ojiva termonuclear estadounidense más moderna, la W88, es similar a la RDS-6c: capas de deuteruro de litio están intercaladas con uranio.
La diferencia es que las municiones termonucleares modernas no son monstruos de varios megatones como la Tsar Bomba, sino sistemas con una potencia de cientos de kilotones, como los RDS-6. Nadie tiene ojivas de megatones en sus arsenales, ya que, militarmente, una docena de ojivas menos poderosas son más valiosas que una fuerte: esto permite alcanzar más objetivos.
Los técnicos trabajan con una ojiva termonuclear estadounidense W80
Lo que una bomba termonuclear no puede hacer
El hidrógeno es un elemento extremadamente común; hay suficiente cantidad en la atmósfera terrestre.
Hubo un tiempo en que se rumoreaba que una explosión termonuclear suficientemente potente podría desencadenar una reacción en cadena y quemar todo el aire de nuestro planeta. Pero esto es un mito.
No sólo el hidrógeno gaseoso, sino también el líquido, no es lo suficientemente denso para que comience la fusión termonuclear. Debe comprimirse y calentarse mediante una explosión nuclear, preferiblemente desde diferentes lados, como se hace con una mecha de dos etapas. En la atmósfera no existen tales condiciones, por lo que allí son imposibles reacciones de fusión nuclear autosostenidas.
Ésta no es la única idea errónea sobre las armas termonucleares. Se suele decir que una explosión es “más limpia” que una nuclear: dicen que cuando los núcleos de hidrógeno se fusionan, quedan menos “fragmentos” -peligrosos núcleos atómicos de corta vida que producen contaminación radiactiva- que cuando los núcleos de uranio se fisionan.
Esta idea errónea se basa en el hecho de que durante una explosión termonuclear, la mayor parte de la energía supuestamente se libera debido a la fusión de los núcleos. No es cierto. Sí, la Bomba Zar era así, pero sólo porque su “chaqueta” de uranio fue reemplazada por plomo para realizar pruebas. Las espoletas modernas de dos etapas provocan una importante contaminación radiactiva.
La zona de posible destrucción total por la Bomba Zar, trazada en el mapa de París. El círculo rojo es la zona de destrucción total (radio de 35 km). El círculo amarillo tiene el tamaño de la bola de fuego (radio de 3,5 km).
Es cierto que todavía hay una pizca de verdad en el mito de la bomba “limpia”. Tomemos como ejemplo la mejor ojiva termonuclear estadounidense, la W88. Si explota a la altura óptima sobre la ciudad, el área de destrucción severa prácticamente coincidirá con la zona de daño radiactivo, peligroso para la vida. Habrá muy pocas muertes por enfermedades causadas por la radiación: la gente morirá por la explosión misma, no por la radiación.
Otro mito dice que las armas termonucleares son capaces de destruir toda la civilización humana, e incluso la vida en la Tierra. Esto también está prácticamente excluido. La energía de la explosión se distribuye en tres dimensiones, por lo tanto, con un aumento en el poder de la munición mil veces, el radio de acción destructiva aumenta solo diez veces: una ojiva de megatón tiene un radio de destrucción solo diez veces mayor que una ojiva táctica de kilotones.
Hace 66 millones de años, el impacto de un asteroide provocó la extinción de la mayoría de los animales y plantas terrestres. La potencia del impacto fue de unos 100 millones de megatones, es decir, 10 mil veces más que la potencia total de todos los arsenales termonucleares de la Tierra. Hace 790 mil años, un asteroide chocó con el planeta, el impacto fue de un millón de megatones, pero después de eso no hubo rastros de extinción ni siquiera moderada (incluido nuestro género Homo). Tanto la vida en general como las personas son mucho más fuertes de lo que parecen.
La verdad sobre las armas termonucleares no es tan popular como los mitos. Hoy es así: los arsenales termonucleares de ojivas compactas de potencia media proporcionan un frágil equilibrio estratégico, por lo que nadie puede planchar libremente a otros países del mundo con armas atómicas. El miedo a una respuesta termonuclear es un elemento disuasivo más que suficiente.
El contenido del artículo.
BOMBA H, un arma de gran poder destructivo (del orden de megatones en equivalente de TNT), cuyo principio de funcionamiento se basa en la reacción de fusión termonuclear de núcleos ligeros. La fuente de energía de la explosión son procesos similares a los que ocurren en el Sol y otras estrellas.
Reacciones termonucleares.
El interior del Sol contiene una cantidad gigantesca de hidrógeno, que se encuentra en un estado de compresión ultraalta a una temperatura de aprox. 15.000.000 K. A temperaturas y densidades de plasma tan altas, los núcleos de hidrógeno experimentan constantes colisiones entre sí, algunas de las cuales resultan en su fusión y, en última instancia, en la formación de núcleos de helio más pesados. Estas reacciones, llamadas fusión termonuclear, van acompañadas de la liberación de enormes cantidades de energía. Según las leyes de la física, la liberación de energía durante la fusión termonuclear se debe al hecho de que durante la formación de un núcleo más pesado, parte de la masa de los núcleos ligeros incluidos en su composición se convierte en una cantidad colosal de energía. Por eso el Sol, que tiene una masa gigantesca, pierde aproximadamente cada día en el proceso de fusión termonuclear. 100 mil millones de toneladas de materia y libera energía, gracias a la cual la vida en la Tierra se hizo posible.
Isótopos de hidrógeno.
El átomo de hidrógeno es el más simple de todos los átomos existentes. Está formado por un protón, que es su núcleo, alrededor del cual gira un solo electrón. Estudios cuidadosos del agua (H 2 O) han demostrado que contiene cantidades insignificantes de agua "pesada" que contiene el "isótopo pesado" de hidrógeno: deuterio (2 H). El núcleo de deuterio consta de un protón y un neutrón, una partícula neutra con una masa cercana a la de un protón.
Existe un tercer isótopo del hidrógeno, el tritio, cuyo núcleo contiene un protón y dos neutrones. El tritio es inestable y sufre una desintegración radiactiva espontánea, convirtiéndose en un isótopo de helio. Se han encontrado trazas de tritio en la atmósfera terrestre, donde se forma como resultado de la interacción de los rayos cósmicos con las moléculas de gas que forman el aire. El tritio se produce artificialmente en un reactor nuclear irradiando el isótopo de litio-6 con una corriente de neutrones.
Desarrollo de la bomba de hidrógeno.
El análisis teórico preliminar ha demostrado que la fusión termonuclear se logra más fácilmente en una mezcla de deuterio y tritio. Tomando esto como base, a principios de 1950 los científicos estadounidenses comenzaron a implementar un proyecto para crear una bomba de hidrógeno (HB). Las primeras pruebas de un modelo de dispositivo nuclear se llevaron a cabo en el polígono de pruebas de Enewetak en la primavera de 1951; La fusión termonuclear fue sólo parcial. El 1 de noviembre de 1951 se logró un éxito significativo durante las pruebas de un dispositivo nuclear masivo, cuya potencia de explosión era de 4 × 8 Mt en equivalente de TNT.
La primera bomba aérea de hidrógeno fue detonada en la URSS el 12 de agosto de 1953, y el 1 de marzo de 1954, los estadounidenses detonaron una bomba aérea más poderosa (aproximadamente 15 Mt) en el atolón de Bikini. Desde entonces, ambas potencias han llevado a cabo explosiones de armas avanzadas de megatones.
La explosión del atolón Bikini estuvo acompañada de la liberación de grandes cantidades de sustancias radiactivas. Algunos de ellos cayeron a cientos de kilómetros del lugar de la explosión en el pesquero japonés "Lucky Dragon", mientras que otros cubrieron la isla de Rongelap. Dado que la fusión termonuclear produce helio estable, la radiactividad de la explosión de una bomba de hidrógeno puro no debería ser mayor que la de un detonador atómico de una reacción termonuclear. Sin embargo, en el caso que nos ocupa, la lluvia radiactiva prevista y real difería significativamente en cantidad y composición.
El mecanismo de acción de una bomba de hidrógeno.
La secuencia de procesos que ocurren durante la explosión de una bomba de hidrógeno se puede representar de la siguiente manera. Primero, la carga iniciadora de la reacción termonuclear (una pequeña bomba atómica) ubicada dentro de la capa HB explota, lo que produce un destello de neutrones y crea la alta temperatura necesaria para iniciar la fusión termonuclear. Los neutrones bombardean un inserto hecho de deuteruro de litio, un compuesto de deuterio y litio (se utiliza un isótopo de litio con número de masa 6). El litio-6 se divide en helio y tritio bajo la influencia de neutrones. Así, la mecha atómica crea los materiales necesarios para la síntesis directamente en la propia bomba.
Luego comienza una reacción termonuclear en una mezcla de deuterio y tritio, la temperatura dentro de la bomba aumenta rápidamente, involucrando cada vez más hidrógeno en la síntesis. Con un aumento adicional de la temperatura podría comenzar una reacción entre núcleos de deuterio, característica de una bomba de hidrógeno puro. Todas las reacciones, por supuesto, ocurren tan rápidamente que se perciben como instantáneas.
Fisión, fusión, fisión (superbomba).
De hecho, en una bomba, la secuencia de procesos descritos anteriormente termina en la etapa de reacción del deuterio con tritio. Además, los diseñadores de las bombas optaron por no utilizar la fusión nuclear, sino la fisión nuclear. La fusión de núcleos de deuterio y tritio produce helio y neutrones rápidos, cuya energía es lo suficientemente alta como para provocar la fisión nuclear del uranio-238 (el principal isótopo del uranio, mucho más barato que el uranio-235 utilizado en las bombas atómicas convencionales). Los neutrones rápidos dividen los átomos de la capa de uranio de la superbomba. La fisión de una tonelada de uranio genera una energía equivalente a 18 Mt. La energía no sólo se destina a explosiones y generación de calor. Cada núcleo de uranio se divide en dos “fragmentos” altamente radiactivos. Los productos de fisión incluyen 36 elementos químicos diferentes y casi 200 isótopos radiactivos. Todo esto constituye la lluvia radioactiva que acompaña a las explosiones de superbombas.
Gracias al diseño único y al mecanismo de acción descrito, las armas de este tipo pueden hacerse tan poderosas como se desee. Es mucho más barato que las bombas atómicas del mismo poder.
Consecuencias de la explosión.
Onda de choque y efecto térmico.
El impacto directo (primario) de la explosión de una superbomba es triple. El impacto directo más evidente es una onda expansiva de enorme intensidad. La fuerza de su impacto, dependiendo de la potencia de la bomba, la altura de la explosión sobre la superficie de la tierra y la naturaleza del terreno, disminuye con la distancia al epicentro de la explosión. El impacto térmico de una explosión está determinado por los mismos factores, pero también depende de la transparencia del aire: la niebla reduce drásticamente la distancia a la que un destello térmico puede causar quemaduras graves.
Según los cálculos, durante la explosión en la atmósfera de una bomba de 20 megatones, las personas seguirán vivas en el 50% de los casos si 1) se refugian en un refugio subterráneo de hormigón armado a una distancia de aproximadamente 8 km del epicentro de la explosión. explosión (E), 2) se encuentran en edificios urbanos normales a una distancia de aprox. 15 km de EV, 3) se encontraron en un lugar abierto a una distancia de aprox. A 20 km de vehículos eléctricos. En condiciones de mala visibilidad y a una distancia de al menos 25 km, si la atmósfera está despejada, para las personas en áreas abiertas, la probabilidad de supervivencia aumenta rápidamente con la distancia desde el epicentro; a una distancia de 32 km su valor calculado es más del 90%. La zona en la que la radiación penetrante generada durante una explosión causa la muerte es relativamente pequeña, incluso en el caso de una superbomba de gran potencia.
Bola de fuego.
Dependiendo de la composición y la masa del material inflamable involucrado en la bola de fuego, se pueden formar gigantescas tormentas de fuego autosostenidas que duran muchas horas. Sin embargo, la consecuencia más peligrosa (aunque secundaria) de la explosión es la contaminación radiactiva del medio ambiente.
Caer.
Cómo se forman.
Cuando una bomba explota, la bola de fuego resultante se llena con una gran cantidad de partículas radiactivas. Normalmente, estas partículas son tan pequeñas que una vez que alcanzan la atmósfera superior, pueden permanecer allí durante mucho tiempo. Pero si una bola de fuego entra en contacto con la superficie de la Tierra, convierte todo lo que hay en ella en polvo y cenizas calientes y los arrastra hasta formar un tornado de fuego. En un torbellino de llamas, se mezclan y se unen a partículas radiactivas. El polvo radiactivo, excepto el más grande, no se deposita inmediatamente. El polvo más fino es arrastrado por la nube resultante y cae gradualmente a medida que se mueve con el viento. Directamente en el lugar de la explosión, la lluvia radioactiva puede ser extremadamente intensa, principalmente polvo de gran tamaño que se deposita en el suelo. A cientos de kilómetros del lugar de la explosión y a mayores distancias, pequeñas pero aún visibles partículas de ceniza caen al suelo. A menudo forman una capa similar a la nieve caída, mortal para cualquiera que se encuentre cerca. Incluso las partículas más pequeñas e invisibles, antes de depositarse en la tierra, pueden vagar en la atmósfera durante meses e incluso años, dando muchas vueltas al mundo. Cuando caen, su radiactividad se debilita significativamente. La radiación más peligrosa sigue siendo el estroncio-90, con una vida media de 28 años. Su pérdida se observa claramente en todo el mundo. Cuando se posa en las hojas y la hierba, entra en las cadenas alimentarias que incluyen a los humanos. Como consecuencia de esto, se han encontrado cantidades notables, aunque todavía no peligrosas, de estroncio-90 en los huesos de los residentes de la mayoría de los países. La acumulación de estroncio-90 en los huesos humanos es muy peligrosa a largo plazo, ya que conduce a la formación de tumores óseos malignos.
Contaminación a largo plazo de la zona con lluvia radiactiva.
En caso de hostilidades, el uso de una bomba de hidrógeno provocará inmediatamente una contaminación radiactiva de una zona en un radio de aprox. A 100 km del epicentro de la explosión. Si explota una superbomba, se contaminará una superficie de decenas de miles de kilómetros cuadrados. Un área de destrucción tan grande con una sola bomba la convierte en un tipo de arma completamente nueva. Incluso si la superbomba no da en el blanco, es decir. no golpeará el objeto con efectos térmicos de choque, la radiación penetrante y la lluvia radiactiva que acompañan a la explosión harán que el espacio circundante sea inhabitable. Estas precipitaciones pueden durar muchos días, semanas e incluso meses. Dependiendo de su cantidad, la intensidad de la radiación puede alcanzar niveles mortales. Un número relativamente pequeño de superbombas es suficiente para cubrir completamente un país grande con una capa de polvo radiactivo que es mortal para todos los seres vivos. Así, la creación de la superbomba marcó el comienzo de una era en la que fue posible hacer inhabitables continentes enteros. Incluso mucho después de que cese la exposición directa a la lluvia radioactiva, el peligro debido a la alta radiotoxicidad de isótopos como el estroncio-90 persistirá. Con los alimentos cultivados en suelos contaminados con este isótopo, la radiactividad entrará en el cuerpo humano.
Hay un número considerable de clubes políticos diferentes en el mundo. El G7, ahora el G20, los BRICS, la OCS, la OTAN, la Unión Europea, hasta cierto punto. Sin embargo, ninguno de estos clubes puede presumir de una función única: la capacidad de destruir el mundo tal como lo conocemos. El “club nuclear” tiene capacidades similares.
Hoy en día hay 9 países que tienen armas nucleares:
- Rusia;
- Gran Bretaña;
- Francia;
- India
- Pakistán;
- Israel;
- RPDC.
Los países se clasifican según adquieren armas nucleares en su arsenal. Si la lista se ordenara por el número de ojivas, Rusia ocuparía el primer lugar con sus 8.000 unidades, de las cuales 1.600 ya pueden lanzarse. Los estados federados están sólo a 700 unidades por detrás, pero tienen a mano 320 cargas más. El concepto de “club nuclear” es puramente relativo: de hecho, no existe ningún club. Hay una serie de acuerdos entre países sobre no proliferación y reducción de arsenales de armas nucleares.
Las primeras pruebas de la bomba atómica, como sabemos, fueron realizadas por Estados Unidos en 1945. Esta arma fue probada en las condiciones de "campo" de la Segunda Guerra Mundial en residentes de las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. Operan según el principio de división. Durante la explosión se desencadena una reacción en cadena que provoca la división de los núcleos en dos, con la consiguiente liberación de energía. Para esta reacción se utilizan principalmente uranio y plutonio. Nuestras ideas sobre de qué están hechas las bombas nucleares están relacionadas con estos elementos. Dado que el uranio se encuentra en la naturaleza sólo como una mezcla de tres isótopos, de los cuales sólo uno es capaz de soportar tal reacción, es necesario enriquecer el uranio. La alternativa es el plutonio-239, que no se produce de forma natural y debe producirse a partir de uranio.
Si se produce una reacción de fisión en una bomba de uranio, entonces se produce una reacción de fusión en una bomba de hidrógeno; esta es la esencia de la diferencia entre una bomba de hidrógeno y una atómica. Todos sabemos que el sol nos da luz, calor y se podría decir vida. Los mismos procesos que ocurren en el sol pueden destruir fácilmente ciudades y países. La explosión de una bomba de hidrógeno se genera mediante la síntesis de núcleos ligeros, la llamada fusión termonuclear. Este "milagro" es posible gracias a los isótopos de hidrógeno: deuterio y tritio. En realidad, esta es la razón por la que la bomba se llama bomba de hidrógeno. También se puede ver el nombre “bomba termonuclear”, por la reacción que subyace a esta arma.
Después de que el mundo viera el poder destructivo de las armas nucleares, en agosto de 1945, la URSS inició una carrera que duró hasta su colapso. Estados Unidos fue el primero en crear, probar y utilizar armas nucleares, el primero en detonar una bomba de hidrógeno, pero a la URSS se le puede atribuir la primera producción de una bomba de hidrógeno compacta, que puede ser lanzada al enemigo en forma regular. -dieciséis. La primera bomba estadounidense tenía el tamaño de una casa de tres pisos; una bomba de hidrógeno de ese tamaño sería de poca utilidad. Los soviéticos recibieron tales armas ya en 1952, mientras que la primera bomba "adecuada" de los Estados Unidos no se adoptó hasta 1954. Si miramos hacia atrás y analizamos las explosiones en Nagasaki e Hiroshima, podemos llegar a la conclusión de que no fueron tan poderosas. . En total, dos bombas destruyeron ambas ciudades y mataron, según diversas fuentes, hasta 220.000 personas. Los bombardeos en masa de Tokio podrían matar entre 150.000 y 200.000 personas al día, incluso sin armas nucleares. Esto se debe a la baja potencia de las primeras bombas: sólo unas pocas decenas de kilotones de TNT. Se probaron bombas de hidrógeno con el objetivo de superar 1 megatón o más.
La primera bomba soviética se probó con una potencia de 3 Mt, pero al final probaron 1,6 Mt.
La bomba de hidrógeno más poderosa fue probada por los soviéticos en 1961. Su capacidad alcanzó las 58-75 Mt, siendo las declaradas 51 Mt. "Zar" sumió al mundo en una ligera conmoción, en el sentido literal. La onda expansiva dio tres vueltas alrededor del planeta. En el lugar de la prueba (Novaya Zemlya) no quedó ni una sola colina, la explosión se escuchó a una distancia de 800 km. La bola de fuego alcanzó un diámetro de casi 5 km, el "hongo" creció 67 km y el diámetro de su casquete fue de casi 100 km. Las consecuencias de una explosión de este tipo en una gran ciudad son difíciles de imaginar. Según muchos expertos, fue la prueba de una bomba de hidrógeno de tal potencia (los Estados Unidos en ese momento tenían bombas cuatro veces menos potentes) el primer paso hacia la firma de varios tratados que prohibían las armas nucleares, sus ensayos y la reducción de su producción. Por primera vez, el mundo empezó a pensar en su propia seguridad, que estaba realmente en riesgo.
Como se mencionó anteriormente, el principio de funcionamiento de una bomba de hidrógeno se basa en una reacción de fusión. La fusión termonuclear es el proceso de fusión de dos núcleos en uno, con la formación de un tercer elemento, la liberación de un cuarto y energía. Las fuerzas que repelen los núcleos son enormes, por lo que para que los átomos se acerquen lo suficiente como para fusionarse, la temperatura debe ser simplemente enorme. Los científicos han estado desconcertados durante siglos sobre la fusión termonuclear fría, intentando, por así decirlo, restablecer la temperatura de fusión a la temperatura ambiente, idealmente. En este caso, la humanidad tendrá acceso a la energía del futuro. En cuanto a la reacción termonuclear actual, para iniciarla aún es necesario encender un sol en miniatura aquí en la Tierra; las bombas suelen utilizar una carga de uranio o plutonio para iniciar la fusión.
Además de las consecuencias descritas anteriormente por el uso de una bomba de decenas de megatones, una bomba de hidrógeno, como cualquier arma nuclear, tiene una serie de consecuencias por su uso. Algunas personas tienden a creer que la bomba de hidrógeno es un “arma más limpia” que una bomba convencional. Quizás esto tenga algo que ver con el nombre. La gente escucha la palabra “agua” y piensa que tiene algo que ver con el agua y el hidrógeno y, por tanto, las consecuencias no son tan nefastas. En realidad, esto no es así, ya que la acción de la bomba de hidrógeno se basa en sustancias extremadamente radiactivas. Teóricamente es posible fabricar una bomba sin carga de uranio, pero esto no es práctico debido a la complejidad del proceso, por lo que la reacción de fusión pura se "diluye" con uranio para aumentar la potencia. Al mismo tiempo, la cantidad de lluvia radiactiva aumenta hasta el 1000%. Todo lo que caiga en la bola de fuego será destruido, el área dentro del radio afectado quedará inhabitable para las personas durante décadas. La lluvia radioactiva puede dañar la salud de personas que se encuentran a cientos y miles de kilómetros de distancia. Se pueden calcular cifras específicas y el área de infección conociendo la fuerza de la carga.
Sin embargo, la destrucción de ciudades no es lo peor que puede pasar “gracias” a las armas de destrucción masiva. Después de una guerra nuclear, el mundo no quedará completamente destruido. Miles de grandes ciudades, miles de millones de personas permanecerán en el planeta y sólo un pequeño porcentaje de territorios perderán su condición de “habitables”. A largo plazo, el mundo entero estará en riesgo debido al llamado “invierno nuclear”. La detonación del arsenal nuclear del “club” podría provocar la liberación de suficiente sustancia (polvo, hollín, humo) a la atmósfera para “reducir” el brillo del sol. El sudario, que podría extenderse por todo el planeta, destruiría las cosechas durante varios años, provocando hambrunas y una inevitable disminución de la población. Ya ha habido un “año sin verano” en la historia, después de una gran erupción volcánica en 1816, por lo que el invierno nuclear parece más que posible. Nuevamente, dependiendo de cómo avance la guerra, podemos terminar con los siguientes tipos de cambio climático global:
- un enfriamiento de 1 grado pasará desapercibido;
- otoño nuclear: es posible un enfriamiento de 2 a 4 grados, pérdidas de cosechas y una mayor formación de huracanes;
- un análogo del "año sin verano", cuando la temperatura bajó significativamente, varios grados durante un año;
- Pequeña Edad del Hielo: las temperaturas pueden descender entre 30 y 40 grados durante un período de tiempo significativo y estarán acompañadas de la despoblación de varias zonas del norte y pérdidas de cosechas;
- Edad de Hielo: el desarrollo de la Pequeña Edad de Hielo, cuando el reflejo de la luz solar desde la superficie puede alcanzar un cierto nivel crítico y la temperatura seguirá bajando, la única diferencia es la temperatura;
- El enfriamiento irreversible es una versión muy triste de la Edad del Hielo que, bajo la influencia de muchos factores, convertirá la Tierra en un nuevo planeta.
La teoría del invierno nuclear ha sido constantemente criticada y sus implicaciones parecen un poco exageradas. Sin embargo, no hay necesidad de dudar de su inevitable ofensiva en cualquier conflicto global que implique el uso de bombas de hidrógeno.
La Guerra Fría quedó atrás hace mucho y, por lo tanto, la histeria nuclear sólo puede verse en viejas películas de Hollywood y en las portadas de revistas y cómics raros. A pesar de esto, podemos estar al borde de un conflicto nuclear, aunque pequeño, pero grave. Todo esto gracias al amante de los cohetes y héroe de la lucha contra las ambiciones imperialistas estadounidenses: Kim Jong-un. La bomba de hidrógeno de la RPDC sigue siendo un objeto hipotético; sólo pruebas indirectas hablan de su existencia. Por supuesto, el gobierno de Corea del Norte informa constantemente que han logrado fabricar nuevas bombas, pero nadie las ha visto en vivo todavía. Naturalmente, los Estados Unidos y sus aliados, Japón y Corea del Sur, están un poco más preocupados por la presencia, incluso hipotética, de tales armas en la RPDC. La realidad es que en este momento la RPDC no tiene suficiente tecnología para atacar con éxito a Estados Unidos, lo que anuncian al mundo entero cada año. Incluso un ataque contra el vecino Japón o el Sur puede no tener mucho éxito, en todo caso, pero cada año crece el peligro de un nuevo conflicto en la Península de Corea.
Cómo los físicos soviéticos fabricaron la bomba de hidrógeno, qué pros y contras tenía esta terrible arma, lea en la sección "Historia de la ciencia".
Después de la Segunda Guerra Mundial, todavía era imposible hablar sobre el inicio real de la paz: dos grandes potencias mundiales entraron en una carrera armamentista. Una de las facetas de este conflicto fue el enfrentamiento entre la URSS y los Estados Unidos en la creación de armas nucleares. En 1945, Estados Unidos, el primero en participar en la carrera entre bastidores, lanzó bombas nucleares sobre las famosas ciudades de Hiroshima y Nagasaki. La Unión Soviética también trabajó en la creación de armas nucleares y en 1949 probó la primera bomba atómica, cuya sustancia activa era el plutonio. Incluso durante su desarrollo, la inteligencia soviética descubrió que Estados Unidos había pasado a desarrollar una bomba más poderosa. Esto llevó a la URSS a empezar a producir armas termonucleares.
Los servicios de inteligencia no pudieron descubrir qué resultados lograron los estadounidenses y los intentos de los científicos nucleares soviéticos no tuvieron éxito. Por ello, se decidió crear una bomba cuya explosión se produciría por la síntesis de núcleos ligeros, y no por la fisión de los pesados, como en una bomba atómica. En la primavera de 1950, se empezó a trabajar en la creación de una bomba, que más tarde recibió el nombre de RDS-6s. Entre sus desarrolladores se encontraba el futuro premio Nobel de la Paz Andrei Sajarov, quien propuso la idea de diseñar una carga en 1948, pero luego se opuso a las pruebas nucleares.
Andréi Sájarov
Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons
Sajarov propuso cubrir un núcleo de plutonio con varias capas de elementos ligeros y pesados, concretamente uranio y deuterio, un isótopo del hidrógeno. Posteriormente, sin embargo, se propuso sustituir el deuterio por deuteruro de litio, lo que simplificó enormemente el diseño de la carga y su funcionamiento. Una ventaja adicional fue que el litio, después del bombardeo con neutrones, produce otro isótopo de hidrógeno: el tritio. Cuando el tritio reacciona con el deuterio, libera mucha más energía. Además, el litio también ralentiza mejor los neutrones. Esta estructura de la bomba le dio el sobrenombre de "Sloika".
Un cierto desafío fue que el espesor de cada capa y el número final de capas también eran muy importantes para una prueba exitosa. Según los cálculos, entre el 15% y el 20% de la energía liberada durante la explosión provino de reacciones termonucleares y otro 75-80% de la fisión de los núcleos de uranio-235, uranio-238 y plutonio-239. También se suponía que la potencia de carga sería de 200 a 400 kilotones; el resultado práctico estuvo en el límite superior de las previsiones.
El día X, 12 de agosto de 1953, se probó en acción la primera bomba de hidrógeno soviética. El polígono de pruebas de Semipalatinsk donde se produjo la explosión estaba situado en la región del este de Kazajstán. La prueba del RDS-6 fue precedida por un intento en 1949 (en ese momento se llevó a cabo en el polígono de prueba una explosión terrestre de una bomba con una potencia de 22,4 kilotones). A pesar de la ubicación aislada del polígono, la población de la región experimentó de primera mano la belleza de los ensayos nucleares. Las personas que vivieron relativamente cerca del sitio de pruebas durante décadas, hasta su cierre en 1991, estuvieron expuestas a la radiación y áreas a muchos kilómetros del sitio de pruebas quedaron contaminadas con productos de desintegración nuclear.
La primera bomba de hidrógeno soviética RDS-6
Wikimedia Commons
Una semana antes de la prueba del RDS-6, según testigos presenciales, los militares entregaron dinero y comida a las familias que vivían cerca del lugar de la prueba, pero no hubo evacuación ni información sobre los próximos eventos. Se eliminó el suelo radiactivo del lugar de prueba y se restauraron las estructuras y puestos de observación cercanos. Se decidió detonar la bomba de hidrógeno en la superficie de la Tierra, a pesar de que la configuración permitía lanzarla desde un avión.
Las pruebas anteriores de cargas atómicas fueron sorprendentemente diferentes de lo que los científicos nucleares registraron después de la prueba de Sajarov. La producción de energía de la bomba, que los críticos no llaman bomba termonuclear sino bomba atómica termonuclear mejorada, fue 20 veces mayor que la de cargas anteriores. Esto se notaba a simple vista con gafas de sol: de los edificios supervivientes y restaurados tras la prueba de la bomba de hidrógeno sólo quedaba polvo.