Yadroviy qurol. Yadro portlashi: tavsifi, tasnifi Yadro portlashi mavjud
Yadro qurollari juda katta kuchga ega. uranning bo'linishida
Kilogramm massasi bir xil miqdorda energiya chiqaradi
og'irligi taxminan 20 ming tonna bo'lgan trotil portlashida. Termoyadroviy termoyadroviy reaksiyalar energiyani ko'proq talab qiladi. Yadro qurollarining portlash kuchi odatda trotil ekvivalenti birliklarida o'lchanadi. TNT ekvivalenti - bu ma'lum bir yadroviy qurol portlashiga teng portlashni ta'minlaydigan trinitrotoluolning massasi. Odatda kiloton (kT) yoki megaton (MgT) bilan o'lchanadi.
Quvvatiga qarab, yadro qurollari kalibrlarga bo'linadi:
Juda kichik (1kT dan kam)
Kichik (1 dan 10 kT gacha)
O'rtacha (10 dan 100 kT gacha)
Katta (100 kT dan 1 MgT gacha)
Juda katta (1 MgT dan ortiq)
Termoyadro zaryadlari o'ta katta, katta o'q-dorilar bilan jihozlangan
va o'rta kalibrli; yadroviy - o'ta kichik, kichik va o'rta kalibrli,
neytron-ultra-kichik va kichik kalibrli.
1.5 Yadro portlashlarining turlari
Yadro qurollari tomonidan hal qilinadigan vazifalarga, turi va joylashishiga qarab
yadro zarbalari rejalashtirilgan ob'ektlar, shuningdek tabiat
yaqinlashib kelayotgan harbiy harakatlar, yadroviy portlashlar sodir bo'lishi mumkin
havo, er yuzasida (suv) va er ostida (suv). Ko'ra
Shu bilan yadroviy portlashlarning quyidagi turlari ajratiladi:
Havo (yuqori va past)
Tuproq (er usti)
Er osti (suv osti)
1.6 Yadro portlashining zarar etkazuvchi omillari.
Yadro portlashi bir zumda yo'q qilish yoki yaroqsiz holga keltirish qobiliyatiga ega
himoyalanmagan odamlar, ochiq turgan uskunalar, tuzilmalar va har xil
moddiy resurslar. Yadro portlashining asosiy zarar etkazuvchi omillari:
zarba to'lqini
yorug'lik emissiyasi
penetratsion nurlanish
Hududning radioaktiv ifloslanishi
elektromagnit impuls
Ularni ko'rib chiqing:
a) Ko'p hollarda zarba to'lqini asosiy zarardir
yadroviy portlash omili. Tabiatan zarba to'lqiniga o'xshaydi.
an'anaviy portlash, lekin uzoq davom etadi va bor
ko'proq halokatli kuch. Yadro portlashining zarba to'lqini
portlash markazidan sezilarli masofada zarar etkazishi mumkin
odamlar, tuzilmalarni yo'q qilish va harbiy texnikaga zarar etkazish.
Shok to'lqini havoning kuchli siqilish maydonidir,
portlash markazidan barcha yo'nalishlarda yuqori tezlikda tarqalish.
Uning tarqalish tezligi oldingi havo bosimiga bog'liq
zarba to'lqini; portlash markazi yaqinida, u bir necha marta kattaroqdir
tovush tezligi, lekin portlash joyidan masofa ortishi bilan keskin kamayadi.
Birinchi 2 soniyada zarba to'lqini taxminan 1000 m, 5 soniyada - 2000 m,
8 soniya davomida - taxminan 3000 m. Bu N5 ZOMP standarti uchun asos bo'lib xizmat qiladi
"Yadro portlashi boshlanishidagi harakatlar": a'lo - 2 sek, yaxshi - 3 sek,
Qoniqarli - 4 sek.
Shok to'lqinining odamlarga zararli ta'siri va halokatli ta'siri
harbiy texnika, muhandislik inshootlari va materiallar
hammasi ortiqcha bosim va havo tezligi bilan belgilanadi
uning old tomoni. Haddan tashqari bosim - zarba to'lqinining oldingi qismidagi maksimal bosim va uning oldidagi normal atmosfera bosimi o'rtasidagi farq. U kvadrat metr uchun nyutonlarda (N/m2) o'lchanadi. Ushbu bosim birligi paskal (Pa) deb ataladi. 1 N / m 2 \u003d 1 Pa (1 kPa 0,01 kgf / sm 2).
20-40 kPa ortiqcha bosim bilan himoyalanmagan odamlar engil jarohatlar (engil ko'karishlar va chayqalishlar) olishlari mumkin. 40-60 kPa ortiqcha bosim bilan zarba to'lqinining ta'siri o'rtacha jarohatlarga olib keladi: ongni yo'qotish, eshitish organlarining shikastlanishi, oyoq-qo'llarning qattiq dislokatsiyasi, burun va quloqlardan qon ketishi. Og'ir shikastlanishlar 60 kPa dan ortiq ortiqcha bosimda yuzaga keladi va butun tananing og'ir kontuziyalari, oyoq-qo'llarning sinishi va ichki organlarning shikastlanishi bilan tavsiflanadi. 100 kPa dan ortiq ortiqcha bosimda o'ta og'ir shikastlanishlar, ko'pincha o'limga olib keladi.
Himoyasiz odamlar, qo'shimcha ravishda, uchish bilan urishi mumkin
shisha bo'laklari va vayron bo'ladigan binolarning bo'laklari bilan katta tezlikda,
qulagan daraxtlar, shuningdek, harbiy texnikaning tarqoq qismlari;
er bo'laklari, toshlar va harakatga kelgan boshqa narsalar
zarba to'lqinining tezligi. Eng katta bilvosita zarar aholi punktlarida va o'rmonda kuzatiladi; bu holatlarda qo'shinlarning yo'qolishi zarba to'lqinining bevosita ta'siridan ko'ra ko'proq bo'lishi mumkin.
Zarba to'lqini yopiq joylarda zarar etkazishi mumkin,
yoriqlar va teshiklar orqali kirib boradi.
Yadro quroli kalibrining oshishi bilan zarba to'lqini bilan yo'q qilish radiusi
portlash kuchining kub ildiziga mutanosib ravishda o'sadi. Er osti portlashida zarba to'lqini erda, suv ostidagi portlashda esa suvda sodir bo'ladi.
Bundan tashqari, ushbu turdagi portlashlar bilan energiyaning bir qismi yaratishga sarflanadi
zarba to'lqini va havoda. Yerda tarqaladigan zarba to'lqini
er osti inshootlariga, kanalizatsiya, suv ta'minotiga zarar etkazadi;
suvda tarqalganda, suv osti qismining shikastlanishi kuzatiladi
portlash joyidan ancha uzoqda joylashgan kemalar.
b) Yadro portlashining yorug'lik nurlanishi oqimdir
nurlanish energiyasi, shu jumladan ultrabinafsha, ko'rinadigan va infraqizil
radiatsiya. Yorug'lik nurlanishining manbai yorug'lik maydoni,
portlashning issiq mahsulotlari va issiq havodan iborat. Yorqinlik
birinchi soniyada yorug'lik emissiyasi yorqinlikdan bir necha barobar ko'p
Yutilgan yorug'lik energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi
materialning sirt qatlamini isitishga olib keladi. Isitish bo'lishi mumkin
yoqilg'ini yoqish yoki yoqish uchun etarlicha kuchli
olib kelishi mumkin bo'lgan material va yonmaydigan materiallarning yorilishi yoki erishi
katta yong'inlarga. Bunday holda, yadro portlashining yorug'lik nurlanishining harakati
yondiruvchi qurollarning ommaviy qo'llanilishiga teng
to'rtinchi o'quv savolida muhokama qilindi.
Inson terisi ham yorug'lik nurlanishining energiyasini o'zlashtiradi, uchun
tufayli u yuqori haroratgacha qizib ketishi va kuyishi mumkin. DA
birinchi navbatda, kuyishlar tananing qaragan ochiq joylarida paydo bo'ladi
portlash tomoni. Agar siz portlash yo'nalishiga himoyalanmagan ko'zlar bilan qarasangiz, unda
ko'zlarga mumkin bo'lgan zarar, ko'rishning to'liq yo'qolishiga olib keladi.
Yorug'lik nurlanishidan kelib chiqqan kuyishlar oddiy kuyishdan farq qilmaydi,
olov yoki qaynoq suvdan kelib chiqqan. Ular masofa qanchalik qisqa bo'lsa, kuchliroq bo'ladi
portlash va o'q-dorilarning kuchi qanchalik katta. Havo portlashi bilan yorug'lik nurlanishining zararli ta'siri bir xil quvvatdagi yer portlashiga qaraganda kattaroqdir.
Qabul qilingan yorug'lik impulslariga qarab, kuyishlar uchga bo'linadi
daraja. Birinchi darajali kuyishlar yuzaki teri lezyonlarida namoyon bo'ladi: qizarish, shishish, og'riq. Ikkinchi darajali kuyishlar terida pufakchalar paydo bo'lishiga olib keladi. Uchinchi darajali kuyishlar teri nekroziga va oshqozon yarasiga olib keladi.
Quvvati 20 kT va atmosfera shaffofligi taxminan 25 km bo'lgan o'q-dorilarning havo portlashi bilan 4,2 radiusda birinchi darajali kuyishlar kuzatiladi.
portlash markazidan km; quvvati 1 MgT bo'lgan zaryadning portlashida, bu masofa
22,4 km gacha oshadi. Ikkinchi darajali kuyishlar masofada namoyon bo'ladi
2,9 va 14,4 km va uchinchi darajali kuyishlar - 2,4 va 12,8 km masofalarda.
mos ravishda 20 kT va 1MgT quvvatga ega o'q-dorilar uchun.
v) Penetratsion nurlanish - ko'rinmas gamma-nurlari oqimi
yadroviy portlash zonasidan chiqadigan kvantlar va neytronlar. Gamma kvantlari
va neytronlar yuzlab portlash markazidan barcha yo'nalishlarda tarqaladi
metr. Portlashdan masofa ortib borishi bilan gamma kvantlar soni va
birlik sirtidan o'tadigan neytronlar kamayadi. Da
er osti va suv osti yadroviy portlashlari kirib boruvchi radiatsiya ta'siri
yerga nisbatan ancha qisqa bo'lgan masofalarga cho'ziladi va
havo portlashlari, bu neytron oqimi va gamma yutilishi bilan izohlanadi
kvant suvi.
Yadro qurollari portlashi paytida kiruvchi radiatsiya ta'sir qiladigan zonalar
o'rta va yuqori quvvat zarba to'lqini va yorug'lik nurlanishidan ta'sirlangan zonalardan biroz kichikroq. Kichik TNT ekvivalenti (1000 tonna yoki undan kam) bo'lgan o'q-dorilar uchun, aksincha, kiruvchi nurlanishning zararli ta'siri zonalari zarba to'lqinlari va yorug'lik nurlanishining shikastlanish zonalaridan oshadi.
Penetratsion nurlanishning zararli ta'siri qobiliyat bilan belgilanadi
gamma nurlari va neytronlar tarqaladigan muhit atomlarini ionlashtiradi. Tirik to'qimalardan o'tib, gamma kvantlar va neytronlar hujayralarni tashkil etuvchi atomlar va molekulalarni ionlashtiradi, bu esa
alohida organlar va tizimlarning hayotiy funktsiyalarini buzish. Ta'sir ostida
organizmda ionlanish, hujayra o'limi va parchalanishining biologik jarayonlari sodir bo'ladi. Natijada, ta'sirlangan odamlarda nurlanish kasalligi deb ataladigan o'ziga xos kasallik paydo bo'ladi.
d) radioaktiv ifloslanishning asosiy manbalari yadroviy zaryadning parchalanish mahsulotlari va neytronlarning yadro quroli yaratilgan materiallarga va portlashda tuproqni tashkil etuvchi ayrim elementlarga ta'siri natijasida hosil bo'lgan radioaktiv izotoplardir. hudud.
Erga asoslangan yadroviy portlashda yorug'lik maydoni erga tegadi. Uning ichida bug'langan tuproq massalari tortilib, ular ko'tariladi. Sovutganda tuproqning parchalanish mahsulotlarining bug'lari qattiq zarrachalarda kondensatsiyalanadi. Radioaktiv bulut hosil bo'ladi. U ko'p kilometr balandlikka ko'tariladi va keyin shamol bilan soatiga 25-100 km tezlikda harakatlanadi. Bulutdan erga tushgan radioaktiv zarralar uzunligi bir necha yuz kilometrga etishi mumkin bo'lgan radioaktiv ifloslanish (iz) zonasini hosil qiladi.
Odamlarning radioaktiv ifloslanishi, harbiy texnika, er va har xil
Yadro portlashidagi jismlar materiyaning bo'linishi natijasida yuzaga keladi
zaryad va zaryadning reaksiyaga kirishmagan qismi portlash bulutidan tushishi,
shuningdek, induktsiyalangan radioaktivlik.
Vaqt o'tishi bilan parchalanish bo'laklarining faolligi tez pasayadi,
ayniqsa, portlashdan keyingi dastlabki soatlarda. Masalan, umumiy faoliyat
20 kT quvvatga ega yadroviy qurolning portlashi paytida parchalanish parchalari
bir kun bir daqiqadan keyin bir necha ming marta kamroq bo'ladi
Yadro qurolining portlashi paytida zaryadning bir qismi ta'sir qilmaydi
bo'linish, lekin odatdagi shaklda tushadi; uning parchalanishi alfa zarrachalarining shakllanishi bilan birga keladi. Induksiyalangan radioaktivlik tuproqni tashkil etuvchi kimyoviy elementlar atomlarining yadrolari portlash vaqtida uning neytronlar bilan nurlanishi natijasida tuproqda hosil boʻlgan radioaktiv izotoplar bilan bogʻliq. Olingan izotoplar odatda
beta-aktiv, ularning ko'pchiligining parchalanishi gamma nurlanishi bilan birga keladi.
Olingan radioaktiv izotoplarning ko'pchiligining yarimparchalanish davri nisbatan qisqa, bir daqiqadan bir soatgacha. Shu munosabat bilan, qo'zg'atilgan faollik faqat portlashdan keyingi dastlabki soatlarda va faqat uning epitsentriga yaqin hududda xavfli bo'lishi mumkin.
Uzoq umr ko'radigan izotoplarning asosiy qismi radioaktivda to'plangan
portlashdan keyin hosil bo'lgan bulut. Bulut balandligi uchun
10 kT quvvatga ega o'q-dorilar 6 km, 10 MgT sig'imli o'q-dorilar uchun
25 km. Bulutlar oldinga siljiganida, ular birinchi bo'lib undan tushadilar
eng katta zarralar, keyin esa kichikroq va kichikroq, hosil bo'ladi
radioaktiv ifloslanish zonasining harakatlanish yo'li, bulutning izi deb ataladi.
Izning o'lchami asosan yadro qurolining kuchiga bog'liq,
shuningdek, shamol tezligi bo'yicha va uzunligi bir necha yuzga yetishi mumkin va
bir necha o'nlab kilometr kenglikda.
Ichki ta'sir natijasida shikastlanishlar yuzaga keladi
nafas olish tizimi orqali tanaga kiradigan radioaktiv moddalar va
oshqozon-ichak trakti. Bunday holda, radioaktiv chiqindilar kiradi
ichki organlar bilan bevosita aloqada bo'lib, sabab bo'lishi mumkin
og'ir nurlanish kasalligi; kasallikning tabiati tanaga kirgan radioaktiv moddalar miqdoriga bog'liq bo'ladi.
Qurol-yarog ', harbiy texnika va muhandislik inshootlari, radioaktiv
moddalar zararli emas.
e) Elektromagnit impuls - yadroviy portlashdan keyin chiqadigan gamma nurlari va neytronlarning atrof-muhit atomlari bilan o'zaro ta'siri natijasida yadro qurolining portlashi paytida yuzaga keladigan qisqa muddatli elektromagnit maydon. Uning ta'siri oqibati - radioelektron va elektr jihozlarining alohida elementlarining yonishi yoki ishdan chiqishi.
Odamlarning mag'lubiyati faqat portlash paytida cho'zilgan simli liniyalar bilan aloqa qilganda mumkin.
Yadro portlashining barcha zararli omillaridan himoya qilishning eng ishonchli vositasi himoya tuzilmalari hisoblanadi. Dalada kuchli mahalliy narsalarning orqasida, balandlikning teskari yonbag'irlarida, erning burmalarida yashirinish kerak.
Kontaminatsiyalangan joylarda ishlaganda nafas olish a'zolarini, ko'zlarni va tananing ochiq joylarini himoya qilish uchun nafas olishni himoya qilish vositalari (protivodlar, respiratorlar, changga qarshi mato niqoblari va paxta-doka bintlari), shuningdek terini himoya qilish vositalaridan foydalaniladi. radioaktiv moddalar.
Neytron o'q-dorilarining zararli ta'sirining xususiyatlari.
Neytron o'q-dorilari yadroviy o'q-dorilarning bir turi. Ular termoyadroviy zaryadlarga asoslangan bo'lib, yadro bo'linishi va sintez reaktsiyalaridan foydalanadi. Bunday o'q-dorilarning portlashi, birinchi navbatda, kuchli kiruvchi nurlanish oqimi tufayli odamlarga zararli ta'sir ko'rsatadi, bunda sezilarli qismi (40% gacha) tez neytronlarga to'g'ri keladi.
Neytron o'q-dorilarining portlashi paytida, kiruvchi nurlanish ta'sir qiladigan zonaning maydoni zarba to'lqini ta'sir qiladigan zonaning maydonidan bir necha baravar oshadi. Ushbu zonada asbob-uskunalar va inshootlar zarar ko'rmasdan qolishi mumkin va odamlar halokatli jarohatlar olishadi.
Neytron o'q-dorilaridan himoya qilish uchun an'anaviy yadroviy o'q-dorilardan himoya qilish uchun bir xil vositalar va usullar qo'llaniladi. Bundan tashqari, boshpana va boshpanalarni qurishda, ularning ustiga yotqizilgan tuproqni siqish va namlash, shiftlarning qalinligini oshirish, kirish va chiqish joylarini qo'shimcha himoya qilish tavsiya etiladi. Uskunaning himoya xususiyatlari vodorod o'z ichiga olgan moddalardan (masalan, polietilen) va yuqori zichlikdagi materiallardan (qo'rg'oshin) iborat kombinatsiyalangan himoya vositalaridan foydalanish orqali yaxshilanadi.
Radioaktivlik. Radioaktiv parchalanish qonuni. Ionlashtiruvchi nurlanishning biologik ob'ektlarga ta'siri. Radioaktivlikning o'lchov birligi.
Radioaktivlik - ma'lum izotoplar atomlarining nurlanish orqali o'z-o'zidan parchalanish qobiliyati. Birinchi marta uran chiqaradigan bunday nurlanishni Bekkerel kashf etgan, shuning uchun dastlab radioaktiv nurlanish Bekkerel nurlari deb atalgan. Radioaktiv parchalanishning asosiy turi atom yadrosidan alfa zarrachalarining chiqishi - alfa parchalanishi (qarang Alfa nurlanishi) yoki beta zarralari - beta parchalanishi (qarang Beta nurlanishi).
Radioaktivlikning eng muhim xarakteristikasi bu radioaktiv parchalanish qonuni bo'lib, u namunadagi N radioaktiv yadrolar sonining (o'rtacha) t vaqti bilan qanday o'zgarishini ko'rsatadi.
N(t) \u003d N 0 e -lt,
Bu erda N 0 - boshlang'ich yadrolar soni (ularning hosil bo'lish momenti yoki kuzatish boshlanishi), l - parchalanish konstantasi (vaqt birligida radioaktiv yadroning parchalanish ehtimoli). Bu konstanta radioaktiv yadroning oʻrtacha umrini t = 1/l, shuningdek yarim yemirilish davri T 1/2 = ln2/t ni ifodalash uchun ishlatilishi mumkin. Yarim yemirilish davri parchalanish tezligini aniq tavsiflaydi, bu namunadagi radioaktiv yadrolar sonining ikki baravar kamayishi uchun qancha vaqt ketishini ko'rsatadi.
Birliklar.
| RADIOFAOLLIK BIRLIKLARI | ||
| Bekkerel (Bq, Vq); Kyuri (Ki, Si) | 1 Bq = soniyada 1 parchalanish. 1 Ki \u003d 3,7 x 10 10 Bq | Radionuklid faollik birliklari. Vaqt birligidagi parchalanish sonini ifodalang. |
| Kulrang (Gr, Gu); Xursand (rad, rad) | 1 Gy = 1 J/kg 1 rad = 0,01 Gy | so'rilgan doza birliklari. Ular jismoniy tananing, masalan, tana to'qimalarining massa birligi tomonidan so'rilgan ionlashtiruvchi nurlanish energiyasining miqdorini ifodalaydi. |
| Sievert (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - "Rentgen nurlarining biologik ekvivalenti" | 1 Sv = 1Gy = 1J/kg (beta va gamma uchun) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0,01 Sv = 10mSv | Ekvivalent doza birliklari. Ular turli xil ionlashtiruvchi nurlanishning teng bo'lmagan xavfini hisobga oladigan koeffitsientga ko'paytiriladigan so'rilgan doza birligidir. |
| Soatiga kulrang (Gy/soat); Soatiga sievert (Sv/s); Soatiga rentgen (R/s) | 1 Gy/s = 1 Sv/s = 100 R/s (beta va gamma uchun) 1 µSv/s = 1 µGy/s = 100 µR/s 1 µR/s = 1/1000000 R/s | Doza tezligi birliklari. Vaqt birligi uchun tana tomonidan qabul qilingan dozani ifodalang. |
Ionlashtiruvchi nurlanishning biologik ob'ektlarga ta'siri.
Ionlashtiruvchi nurlanishning inson organizmiga ta'siri natijasida to'qimalarda murakkab fizik, kimyoviy va biokimyoviy jarayonlar sodir bo'lishi mumkin.
Radioaktiv moddalar tanaga kirganda, zarar etkazuvchi ta'sir asosan alfa manbalari, so'ngra beta manbalari tomonidan ishlab chiqariladi, ya'ni. tashqi nurlanishga teskari tartibda. Ionizatsiya zichligi past bo'lgan alfa zarralari shilliq qavatni yo'q qiladi, bu tashqi teriga nisbatan ichki organlarning zaif himoyasi.
Radioaktiv moddalar organizmga uchta usulda kiradi: radioaktiv moddalar bilan ifloslangan havoni nafas olish, ifloslangan oziq-ovqat yoki suv orqali, teri orqali va ochiq yaralarni infektsiyalash orqali. Birinchi usul eng xavflidir, chunki birinchidan, o'pkaning ventilyatsiyasi hajmi juda katta, ikkinchidan, o'pkada assimilyatsiya koeffitsienti qiymatlari yuqori.
Radioaktiv izotoplar so'rilgan chang zarralari yuqori nafas yo'llari orqali havo yutilganda qisman og'iz bo'shlig'ida va nazofarenksda joylashadi. Bu yerdan chang ovqat hazm qilish tizimiga kiradi. Qolgan zarralar o'pkaga kiradi. O'pkada aerozollarni ushlab turish darajasi ularning tarqalishiga bog'liq. Barcha zarralarning taxminan 20% o'pkada saqlanadi; aerozollar hajmi kamayishi bilan kechikish 70% gacha oshadi.
Radioaktiv moddalar oshqozon-ichak traktidan so'rilganida, oshqozon-ichak traktidan qonga kiradigan moddaning ulushini tavsiflovchi rezorbsiya koeffitsienti muhim ahamiyatga ega. Izotopning tabiatiga qarab, koeffitsient keng diapazonda o'zgaradi: foizning yuzdan bir qismidan (tsirkoniy, niobiy uchun) bir necha o'n foizgacha (vodorod, ishqoriy tuproq elementlari). Buzilmagan teri orqali rezorbsiya oshqozon-ichak traktidan 200-300 marta kamroq bo'ladi va qoida tariqasida muhim rol o'ynamaydi.
Radioaktiv moddalar tanaga biron-bir tarzda kirganda, ular bir necha daqiqada qonda topiladi. Agar radioaktiv moddalarni qabul qilish bitta bo'lsa, ularning qondagi kontsentratsiyasi birinchi navbatda maksimal darajaga ko'tariladi va keyin 15-20 kun ichida kamayadi.
Uzoq muddatli izotoplarning qon kontsentratsiyasi keyinchalik cho'ktirilgan moddalarning teskari yuvilishi tufayli uzoq vaqt davomida deyarli bir xil darajada saqlanishi mumkin. Ionlashtiruvchi nurlanishning hujayraga ta'siri o'zaro bog'liq va o'zaro bog'liq bo'lgan murakkab transformatsiyalar natijasidir. A.M.ning so‘zlariga ko‘ra. Kuzin, hujayralarning radiatsiyaviy shikastlanishi uch bosqichda sodir bo'ladi. Birinchi bosqichda nurlanish murakkab makromolekulyar shakllanishlarga ta'sir qiladi, ularni ionlashtiradi va qo'zg'atadi. Bu radiatsiya ta'sirining jismoniy bosqichidir. Ikkinchi bosqich - kimyoviy transformatsiyalar. Ular oqsillar, nuklein kislotalar va lipidlar radikallarining suv, kislorod, suv radikallari bilan o'zaro ta'siri va organik peroksidlarning hosil bo'lishi jarayonlariga mos keladi. Tartibli oqsil molekulalari qatlamlarida paydo bo'ladigan radikallar "o'zaro bog'lanishlar" hosil bo'lishi bilan o'zaro ta'sir qiladi, buning natijasida biomembranalar tuzilishi buziladi. Lizosomal membranalarning shikastlanishi tufayli faollikning oshishi va fermentlarning ajralishi kuzatiladi, ular diffuziya yo'li bilan har qanday hujayra organellalariga etib boradi va unga osonlikcha kirib boradi va uning lizisini keltirib chiqaradi.
Nurlanishning yakuniy ta'siri nafaqat hujayralarning birlamchi shikastlanishi, balki keyingi tiklanish jarayonlarining natijasidir. Hujayradagi birlamchi shikastlanishning muhim qismi tiklanish jarayonlari bo'lmaganda amalga oshirilishi mumkin bo'lgan potentsial zarar deb ataladigan shaklda sodir bo'ladi deb taxmin qilinadi. Bu jarayonlarni amalga oshirishga oqsillar va nuklein kislotalarning biosintezi jarayonlari yordam beradi. Potentsial zararni amalga oshirmaguncha, hujayra ularda "ta'mirlash" mumkin. Bu enzimatik reaktsiyalar bilan bog'liq deb hisoblanadi va energiya almashinuvi bilan boshqariladi. Bu hodisa normal sharoitda tabiiy mutatsiya jarayonining intensivligini tartibga soluvchi tizimlar faoliyatiga asoslangan deb hisoblanadi.
Ionlashtiruvchi nurlanishning mutagen ta'siri birinchi marta rus olimlari R.A. Nadson va R.S. Filippov 1925 yilda xamirturush ustida tajribalarda. 1927 yilda bu kashfiyot R. Meller tomonidan klassik genetik ob'ekt - Drosophila tomonidan tasdiqlangan.
Ionlashtiruvchi nurlanish barcha turdagi irsiy o'zgarishlarni keltirib chiqarishga qodir. Nurlanish natijasida yuzaga keladigan mutatsiyalar spektri spontan mutatsiyalar spektridan farq qilmaydi.
Kiev neyroxirurgiya institutida o'tkazilgan so'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, nurlanish hatto kichik miqdorda, o'nlab rem dozalarida ham nerv hujayralari - neyronlarga eng kuchli ta'sir ko'rsatadi. Ammo neyronlar to'g'ridan-to'g'ri nurlanish ta'siridan o'lmaydi. Ma'lum bo'lishicha, radiatsiya ta'siri natijasida Chernobil AESni yo'q qiluvchilarning aksariyati "radiatsiyadan keyingi ensefalopatiya" ni kuzatgan. Radiatsiya ta'sirida tanadagi umumiy buzilishlar metabolizmning o'zgarishiga olib keladi, bu esa miyada patologik o'zgarishlarga olib keladi.
2. Yadro qurollarini loyihalash tamoyillari. Yadro qurolini yanada rivojlantirish va takomillashtirishning asosiy imkoniyatlari.
Yadroviy o'q-dorilar yadroviy (termoyadroviy) zaryadlar, havo bombalari, artilleriya snaryadlari, torpedalar va muhandislik minalari (yadroviy minalar) bilan jihozlangan raketa kallaklari deb ataladi.
Yadro qurolining asosiy elementlari: yadro zaryadi, portlash datchiklari, avtomatlashtirish tizimi, elektr quvvat manbai va korpus.
Koson o'q-dorilarning barcha elementlarini tartibga solish, ularni mexanik va termal shikastlanishdan himoya qilish, o'q-dorilarga kerakli ballistik shaklni berish, shuningdek, yadro yoqilg'isidan foydalanish koeffitsientini oshirishga xizmat qiladi.
Detonatsiya sensorlari (portlovchi qurilmalar) yadro zaryadini faollashtirish uchun signal berish uchun mo'ljallangan. Ular kontaktli va masofaviy (kontaktsiz) turlar bo'lishi mumkin.
Kontakt sensorlari o'q-dorilar to'siqqa duch kelgan paytda ishga tushiriladi va masofaviy sensorlar er (suv) yuzasidan ma'lum balandlikda (chuqurlikda) ishga tushiriladi.
Masofaviy datchiklar yadro qurolining turi va maqsadiga qarab vaqtinchalik, inertial, barometrik, radar, gidrostatik va hokazo bo'lishi mumkin.
Avtomatlashtirish tizimi xavfsizlik tizimi, avtomatlashtirish bloki va favqulodda portlash tizimini o'z ichiga oladi.
Xavfsizlik tizimi muntazam texnik xizmat ko'rsatish, o'q-dorilarni saqlash va traektoriya bo'yicha parvoz paytida yadro zaryadining tasodifiy portlashi ehtimolini yo'q qiladi.
Avtomatlashtirish bloki detonatsiya datchiklarining signallari bilan ishga tushiriladi va yadroviy zaryadni harakatga keltirish uchun yuqori voltli elektr impulsini yaratish uchun mo'ljallangan.
Favqulodda portlash tizimi o'q-dorilarni berilgan traektoriyadan chetga chiqqan taqdirda, yadroviy portlashsiz o'z-o'zini yo'q qilishga xizmat qiladi.
O'q-dorilarning butun elektr tizimining quvvat manbai har xil turdagi batareyalar bo'lib, ular bir martalik ta'sirga ega va jangovar foydalanishdan oldin darhol ish holatiga keltiriladi.
Yadro zaryadi - bu yadro portlashini amalga oshirish uchun qurilma Quyida biz yadro zaryadlarining mavjud turlarini va ularning asosiy tuzilishini ko'rib chiqamiz.
Yadro zaryadlari
Yadro ichidagi energiyani chiqarishning portlovchi jarayonini amalga oshirish uchun mo'ljallangan qurilmalar yadro zaryadlari deb ataladi.
Yadro qurollarining ikkita asosiy turi mavjud:
1 - portlash energiyasi o'ta kritik holatga o'tgan bo'linuvchi moddalarning zanjirli reaktsiyasi tufayli yuzaga keladigan zaryadlar - atom zaryadlari;
2 - portlash energiyasi yadrolarning termoyadro termoyadroviy sintezi reaktsiyasiga bog'liq bo'lgan zaryadlar, - termoyadro zaryadlari.
Atom zaryadlari. Atom zaryadlarining asosiy elementi parchalanuvchi materialdir (yadro portlovchisi).
Portlashdan oldin yadroviy portlovchi moddalarning massasi subkritik holatda bo'ladi. Yadro portlashini amalga oshirish uchun u o'ta kritik holatga o'tkaziladi. Superkritik massa hosil bo'lishini ta'minlash uchun ikkita turdagi qurilmalar qo'llaniladi: to'p va portlovchi.
To'p tipidagi zaryadlarda yadroviy portlovchi ikki yoki undan ortiq qismlardan iborat bo'lib, ularning massasi alohida-alohida kritik qismdan kichik bo'lib, yadro zanjiri reaktsiyasining o'z-o'zidan boshlanishini istisno qilishni ta'minlaydi. Yadro portlashi amalga oshirilganda, an'anaviy portlovchi moddaning portlash energiyasi ta'sirida yadroviy portlovchi blokning alohida qismlari bir butunga birlashtiriladi va yadroviy portlovchi materialning umumiy massasi yanada muhimroq bo'ladi, bu esa sharoitlarni yaratadi. portlovchi zanjir reaktsiyasi uchun.
Zaryadni o'ta kritik holatga o'tkazish kukun zaryadining ta'siri bilan amalga oshiriladi. Bunday zaryadlarda hisoblangan portlash quvvatini olish ehtimoli yadroviy portlovchi qismlarning yaqinlashish tezligiga bog'liq.Agar yaqinlashish tezligi etarli bo'lmasa, kritiklik koeffitsienti to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish momentidan oldin ham birlikdan biroz kattaroq bo'lishi mumkin. yadroviy portlovchi qismlar. Bunday holda, reaktsiya, masalan, o'z-o'zidan bo'linish neytronining ta'siri ostida bir boshlang'ich bo'linish markazidan boshlanishi mumkin, natijada kichik yadro yoqilg'isidan foydalanish koeffitsienti bilan past portlash sodir bo'ladi.
To'p tipidagi yadro zaryadlarining afzalligi dizayni soddaligi, kichik o'lchamlari va og'irligi, yuqori mexanik mustahkamligi bo'lib, ular asosida kichik o'lchamli yadro o'q-dorilarini (artilleriya snaryadlari, yadro minalari va boshqalar) yaratishga imkon beradi.
Portlash tipidagi zaryadlarda o'ta kritik massa hosil qilish uchun portlash effekti qo'llaniladi - yadro portlovchisini an'anaviy portlovchining portlash kuchi bilan har tomonlama siqish, bu uning zichligining keskin oshishiga olib keladi.
Portlashning ta'siri NHE zonasida energiyaning katta kontsentratsiyasini hosil qiladi va millionlab atmosferadan ortiq bosimga erishishga imkon beradi, bu NHE zichligini 2-3 baravar oshirishga va kritik massaning pasayishiga olib keladi. 4-9 marta.
Bo'linish zanjiri reaktsiyasini kafolatlangan taqlid qilish va uning tezlashishi uchun eng yuqori portlash paytida sun'iy neytron manbasidan kuchli neytron impulsi qo'llanilishi kerak.
Portlash tipidagi atom zaryadlarining afzalligi yadroviy portlovchi moddalardan yuqoriroq foydalanish darajasi, shuningdek, maxsus kalit yordamida yadro portlashining kuchini ma'lum chegaralarda o'zgartirish qobiliyatidir.
Atom zaryadlarining kamchiliklari orasida katta massa va o'lchamlar, past mexanik kuch va harorat sharoitlariga sezgirlik kiradi.
Termoyadro zaryadlari Ushbu turdagi zaryadlarda termoyadroviy zaryadlar uran-235, plutoniy-239 yoki kaliforniy-251 dan atom zaryadini (detonator) portlatish orqali sintez reaktsiyasi uchun sharoit yaratiladi.
Termoyadro neytron zaryadlarida termoyadro yoqilg'isi sifatida sof holdagi deyteriy va tritiy yoki metall gidridlar ko'rinishida foydalaniladi.Reaksiyaning «sug'urtasi» nisbatan kichik kritik massaga ega bo'lgan yuqori boyitilgan plutoniy-239 yoki kaliforniy-251 dir. Bu termoyadroviy o'q-dorilar koeffitsientini oshirish imkonini beradi.
Termoyadroviy birlashtirilgan zaryadlar termoyadroviy yoqilg'i sifatida litiy deuteriddan (LiD) foydalanadi. Birlashish reaktsiyasining "sug'urtasi" uchun uran-235 ning bo'linish reaktsiyasi. Reaksiya (1.18) uchun yuqori energiyali neytronlarni olish uchun yadro jarayonining eng boshida yadro zaryadiga tritiy (1H3) bo'lgan ampula qo'yiladi.Bo'linish neytronlari litiydan tritiy olish uchun zarurdir. Reaksiyaning dastlabki davri.deyteriy va tritiyning termoyadroviy reaksiyalari jarayonida ajralib chiqadigan neytronlar, shuningdek, reaksiya zonasini qobiq shaklida maxsus oʻrab turgan uran-238 (eng keng tarqalgan va eng arzon tabiiy uran) ning boʻlinishi. Bunday qobiqning mavjudligi nafaqat ko'chkiga o'xshash termoyadroviy reaktsiyani amalga oshirishga, balki qo'shimcha energiya portlashiga ham imkon beradi, chunki energiya 10 MeV dan yuqori bo'lgan neytronlarning yuqori oqimi zichligida uran-238 ning parchalanish reaktsiyasi sodir bo'ladi. yadrolar ancha samarali harakat qiladi, shu bilan birga ajralib chiqadigan energiya miqdori juda katta bo'ladi va katta va o'ta katta kalibrli o'q-dorilarda birlashgan termoyadroviy o'q-dorilar umumiy energiyasining 80% gacha bo'lishi mumkin. a.
Yadro qurollarining tasnifi
Yadro o'q-dorilari yadro zaryadining ajralib chiqadigan energiyasining kuchiga, shuningdek, ularda qo'llaniladigan yadro reaktsiyasining turiga ko'ra tasniflanadi.O'q-dorilarning quvvatini tavsiflash uchun "trotil ekvivalenti" tushunchasi qo'llaniladi - bu shunday. trotil massasi, uning portlash energiyasi yadroviy kallakning havo portlashi (zaryad) paytida chiqarilgan energiya to'dasi TNT ekvivalenti § harfi bilan belgilanadi va tonna (t), ming tonna (kg) bilan o'lchanadi. , million tonna (Mt)
Quvvat jihatidan yadro qurollari shartli ravishda besh kalibrga bo'linadi.
yadroviy qurol kalibri
TNT ekvivalenti ming tonna
Ultra kichik 1 gacha
O'rtacha 10-100
Katta 100-1000
Juda katta 1000 dan ortiq
Yadro portlashlarining turi va quvvatiga ko'ra tasnifi. Yadro portlashining zarar etkazuvchi omillari.
Yadro qurolini qo'llash bilan hal qilinadigan vazifalarga qarab, yadro portlashlari havoda, er va suv yuzasida, er osti va suvda amalga oshirilishi mumkin. Shunga ko'ra, havo, yer (er usti) va er osti (suv osti) portlashlari farqlanadi (3.1-rasm).
Havo yadroviy portlash - bu yorug'lik maydoni erga (suvga) tegmaganda, 10 km gacha balandlikda hosil bo'lgan portlash. Havo portlashlari past va yuqori bo'linadi. Hududning kuchli radioaktiv ifloslanishi faqat past havo portlashlarining epitsentrlari yaqinida hosil bo'ladi. Bulut izi bo'ylab hududning ifloslanishi xodimlarning harakatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Zarba to'lqini, yorug'lik nurlanishi, penetratsion nurlanish va EMP havo yadroviy portlashda o'zini to'liq namoyon qiladi.
Er (er usti) yadroviy portlash - bu er (suv) yuzasida hosil bo'lgan portlash bo'lib, unda yorug'lik maydoni er (suv) yuzasiga tegib turadi va hosil bo'lgan paytdan boshlab chang (suv) ustuni ulanadi. portlash buluti. 50 Yerdagi (er usti) yadroviy portlashning o'ziga xos xususiyati portlash hududida ham, portlash buluti yo'nalishida ham erning (suvning) kuchli radioaktiv ifloslanishidir. Ushbu portlashning zarar etkazuvchi omillari - zarba to'lqini, yorug'lik nurlanishi, penetratsion nurlanish, hududning radioaktiv ifloslanishi va EMP.
Er osti (suv osti) yadro portlashi er ostida (suv ostida) hosil bo'lgan portlash bo'lib, yadroviy portlovchi mahsulotlar (uran-235 yoki plutoniy-239 bo'linishi bo'laklari) bilan aralashtirilgan katta miqdordagi tuproq (suv) chiqishi bilan tavsiflanadi. Er osti yadroviy portlashning zararli va halokatli ta'siri asosan seysmik-portlovchi to'lqinlar (asosiy zarar etkazuvchi omil), erdagi huni shakllanishi va hududning kuchli radioaktiv ifloslanishi bilan belgilanadi. Nur emissiyasi va penetratsion nurlanish yo'q. Suv osti portlashining o'ziga xos xususiyati - sultonning (suv ustuni) qulashi paytida hosil bo'lgan asosiy to'lqinning (suv ustunining) shakllanishi.
Havo yadroviy portlash qisqa ko'r-ko'rona chaqnash bilan boshlanadi, uning yorug'ligi bir necha o'nlab va yuzlab kilometrlarda kuzatilishi mumkin. Chaqnoqdan keyin kuchli yorug'lik nurlanishining manbai bo'lgan shar yoki yarim shar shaklida (er portlashi bilan) yorqin maydon paydo bo'ladi. Shu bilan birga, kuchli gamma-nurlanish va neytronlar oqimi portlash zonasidan yadro zanjiri reaktsiyasi paytida va yadro zaryadining bo'linishining radioaktiv qismlarining parchalanishi paytida hosil bo'lgan muhitga tarqaladi. Yadro portlashi paytida chiqadigan gamma nurlari va neytronlar penetratsion nurlanish deb ataladi. Bir lahzali gamma-nurlanish ta'sirida atrof-muhitning atomlari ionlanadi, bu elektr va magnit maydonlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu maydonlar qisqa muddatli ta'sir tufayli, odatda yadro portlashining elektromagnit pulsi deb ataladi.
Yadro portlashi markazida harorat bir zumda bir necha million darajaga ko'tariladi, buning natijasida zaryadning moddasi rentgen nurlarini chiqaradigan yuqori haroratli plazmaga aylanadi. Gazsimon mahsulotlarning bosimi dastlab bir necha milliard atmosferaga etadi. Yorqin mintaqaning cho'g'lanma gazlari sferasi kengayishga intilib, havoning qo'shni qatlamlarini siqib chiqaradi, siqilgan qatlam chegarasida keskin bosim pasayishini hosil qiladi va portlash markazidan turli yo'nalishlarda tarqaladigan zarba to'lqinini hosil qiladi. . Olovli sharni tashkil etuvchi gazlarning zichligi atrofdagi havo zichligidan ancha past bo'lganligi sababli, to'p tez ko'tariladi. Bunday holda, gazlar, suv bug'lari, tuproqning kichik zarralari va portlashning katta miqdordagi radioaktiv mahsulotlarini o'z ichiga olgan qo'ziqorin shaklidagi bulut hosil bo'ladi. Maksimal balandlikka erishgandan so'ng, bulut havo oqimlari ta'sirida uzoq masofalarga tashiladi, tarqaladi va radioaktiv mahsulotlar er yuzasiga tushib, hudud va ob'ektlarning radioaktiv ifloslanishini keltirib chiqaradi.
Harbiy maqsadlar uchun;
Quvvat bilan:
Ultra-kichik (1 ming tonnadan kam TNT);
Kichik (1 - 10 ming tonna);
O'rtacha (10-100 ming tonna);
Katta (100 ming tonna -1 Mt);
Juda katta (1 Mt dan ortiq).
Portlash turi:
Ko'p qavatli (10 km dan ortiq);
Havo (engil bulut Yer yuzasiga etib bormaydi);
yer;
Yuzaki;
Yer osti;
Suv ostida.
Yadro portlashining zarar etkazuvchi omillari. Yadro portlashining zararli omillari:
Shok to'lqini (portlash energiyasining 50%);
Yengil nurlanish (portlash energiyasining 35%);
Penetratsion nurlanish (portlash energiyasining 45%);
Radioaktiv ifloslanish (portlash energiyasining 10%);
Elektromagnit impuls (portlash energiyasining 1%);
Fizika kursidan ma'lumki, yadrodagi nuklonlar - proton va neytronlar kuchli o'zaro ta'sir natijasida bir-biriga bog'langan. U Coulomb itarish kuchlaridan ancha yuqori, shuning uchun yadro umuman barqarordir. 20-asrda buyuk olim Albert Eynshteyn alohida nuklonlarning massasi bogʻlangan holatda (yadro hosil qilganda) ularning massasidan biroz kattaroq ekanligini aniqladi. Massaning bir qismi qayerga ketadi? Ma'lum bo'lishicha, u nuklonlarning bog'lanish energiyasiga o'tadi va uning tufayli yadrolar, atomlar va molekulalar mavjud bo'lishi mumkin.
Ma'lum bo'lgan yadrolarning aksariyati barqaror, ammo radioaktivlari ham bor. Ular doimiy ravishda energiya chiqaradilar, chunki ular radioaktiv parchalanishga duchor bo'ladilar. Bunday kimyoviy elementlarning yadrolari odamlar uchun xavfsiz emas, lekin ular butun shaharlarni yo'q qilishga qodir energiya chiqarmaydi.
Katta energiya yadro zanjiri reaktsiyasi natijasida paydo bo'ladi. Uran-235 izotopi, shuningdek, plutoniy atom bombasida yadro yoqilg'isi sifatida ishlatiladi. Bitta neytron yadroga tegsa, u bo'linishni boshlaydi. Neytron elektr zaryadsiz zarra bo'lib, elektrostatik o'zaro ta'sir kuchlarining ta'sirini chetlab o'tib, yadro tuzilishiga osongina kirib boradi. Natijada, u cho'zila boshlaydi. Nuklonlar orasidagi kuchli o'zaro ta'sir zaiflasha boshlaydi, Kulon kuchlari esa bir xil bo'lib qoladi. Uran-235 yadrosi ikki (kamdan-kam uch) bo'lakka bo'linadi. Ikki qo'shimcha neytron paydo bo'ladi, ular keyinchalik shunga o'xshash reaktsiyaga kirishishi mumkin. Shuning uchun u zanjir deb ataladi: parchalanish reaktsiyasiga (neytron) sabab bo'lgan narsa uning mahsulotidir.
Yadro reaktsiyasi natijasida uran-235 ning asosiy yadrosidagi nuklonlarni bog'laydigan energiya ajralib chiqadi (bog'lanish energiyasi). Bu reaktsiya yadro reaktorlari va portlashlarning ishlashiga asoslanadi. Uni amalga oshirish uchun bitta shart bajarilishi kerak: yoqilg'ining massasi subkritik bo'lishi kerak. Plutoniy uran-235 bilan birlashganda portlash sodir bo'ladi.
Yadro portlashi
Plutoniy va uran yadrolarining to'qnashuvidan so'ng, taxminan 1 km radiusda butun hayotga ta'sir qiladigan kuchli zarba to'lqini hosil bo'ladi. Portlash joyida paydo bo'lgan otash shari asta-sekin 150 metrgacha kengayadi. Zarba to'lqini etarlicha uzoqqa harakat qilganda, uning harorati 8 ming Kelvingacha tushadi. Issiq havo radioaktiv changni uzoq masofalarga olib yuradi. Yadro portlashi kuchli elektromagnit nurlanish bilan birga keladi.
Bu eng hayratlanarli, sirli va dahshatli jarayonlardan biridir. Yadro qurollarining ishlash printsipi zanjirli reaktsiyaga asoslanadi. Bu jarayon davom etishini boshlaydi. Vodorod bombasining ishlash printsipi termoyadroviyga asoslangan.
Atom bombasiRadioaktiv elementlarning ba'zi izotoplarining yadrolari (plutoniy, kaliforniy, uran va boshqalar) neytronni tutib, parchalanishga qodir. Shundan so'ng yana ikki yoki uchta neytron chiqariladi. Ideal sharoitda bitta atom yadrosining yo'q qilinishi yana ikki yoki uchta atomning parchalanishiga olib kelishi mumkin, bu esa o'z navbatida boshqa atomlarni boshlashi mumkin. Va hokazo. Ko'p sonli yadrolarni yo'q qilishning ko'chkiga o'xshash jarayoni atom aloqalarini buzish uchun katta miqdordagi energiya chiqishi bilan sodir bo'ladi. Portlash paytida juda qisqa vaqt ichida juda katta energiya chiqariladi. Bu bir nuqtada sodir bo'ladi. Shuning uchun atom bombasining portlashi juda kuchli va halokatli.
Zanjirli reaktsiyani boshlash uchun radioaktiv moddalar miqdori kritik massadan oshib ketishi kerak. Shubhasiz, siz uran yoki plutoniyning bir nechta qismini olishingiz va ularni birlashtirishingiz kerak. Biroq, atom bombasini portlatish uchun bu etarli emas, chunki etarli energiya ajralib chiqmasdan oldin reaksiya to'xtaydi yoki jarayon asta-sekin davom etadi. Muvaffaqiyatga erishish uchun nafaqat moddaning kritik massasidan oshib ketish, balki uni juda qisqa vaqt ichida bajarish kerak. Bir nechtasini qo'llash yaxshidir.Bu boshqalarni qo'llash orqali erishiladi.Bundan tashqari, ular tez va sekin portlovchi moddalarni almashtiradilar.
Birinchi yadro sinovi 1945 yil iyul oyida Qo'shma Shtatlarda Almogordo shahri yaqinida o'tkazildi. O'sha yilning avgust oyida amerikaliklar bu qurolni Xirosima va Nagasakiga qarshi ishlatishdi. Shaharda atom bombasining portlashi dahshatli halokatga va ko'pchilik aholining o'limiga olib keldi. SSSRda atom qurollari 1949 yilda yaratilgan va sinovdan o'tkazilgan.
H-bomba
Bu juda yuqori halokatli kuchga ega qurol. Uning ishlash printsipi engilroq vodorod atomlaridan og'ir geliy yadrolarining sinteziga asoslanadi. Bu juda katta miqdorda energiya chiqaradi. Bu reaktsiya Quyosh va boshqa yulduzlarda sodir bo'ladigan jarayonlarga o'xshaydi. Eng oson yo'li - vodorod (tritiy, deyteriy) va litiy izotoplaridan foydalanish.
Birinchi vodorod jangovar kallagining sinovi amerikaliklar tomonidan 1952 yilda o'tkazilgan. Zamonaviy ma'noda, bu qurilmani bomba deb atash qiyin. Bu suyuq deyteriy bilan to'ldirilgan uch qavatli bino edi. SSSRda vodorod bombasining birinchi portlashi olti oydan keyin amalga oshirildi. Sovet termoyadroviy o'q-dori RDS-6 1953 yil avgustda Semipalatinsk yaqinida portlatilgan. 50 megaton quvvatga ega eng katta vodorod bombasi (Tsar Bomba) SSSR tomonidan 1961 yilda sinovdan o'tkazildi. O'q-dorilar portlashidan keyin to'lqin sayyorani uch marta aylanib chiqdi.
Yadroviy qurol
Yadro qurollari - yadro qurollari to'plami, ularni nishonga va boshqarish vositalariga etkazish vositalari. Ommaviy qirgʻin qurollari (biologik va kimyoviy qurollar bilan bir qatorda) nazarda tutiladi. Yadro quroli - yadro energiyasidan foydalanadigan portlovchi qurilma - og'ir yadrolarning parchalanishining ko'chkiga o'xshash yadro zanjiri reaktsiyasi va / yoki engil yadrolarning termoyadroviy sintezi reaktsiyasi natijasida ajralib chiqadigan energiya.
Yadro qurolining harakati og'ir yadrolarning bo'linishi va / yoki termoyadro termoyadroviy sintez reaktsiyasining nazoratsiz qor ko'chkisi kabi zanjirli reaktsiyasi natijasida chiqarilgan yadroviy portlovchi qurilmaning portlashi energiyasidan foydalanishga asoslangan.
Yadro portlashlari quyidagi turlarda bo'lishi mumkin:
havo - troposferada
yuqori balandlikda - atmosferaning yuqori qismida va sayyoralar makoniga yaqin joyda
kosmos - chuqur aylana fazosida va kosmosning boshqa har qanday maydonida
yer portlashi - erga yaqin
er osti portlashi (er yuzasi ostida)
sirt (suv yuzasiga yaqin)
suv ostida (suv ostida)
Yadro portlashining zararli omillari:
zarba to'lqini
yorug'lik nurlanishi
penetratsion nurlanish
radioaktiv ifloslanish
elektromagnit impuls (EMP)
Turli xil zararli omillarning ta'sir kuchining nisbati yadro portlashining o'ziga xos fizikasiga bog'liq. Misol uchun, termoyadro portlashi deb atalmishdan kuchliroq bilan tavsiflanadi. atom portlashi yorug'lik nurlanishi, penetratsion nurlanishning gamma-nurli komponenti, lekin penetratsion nurlanishning ancha zaif korpuskulyar komponenti va hududning radioaktiv ifloslanishi.
Yadro portlashining zararli omillariga bevosita ta'sir ko'rsatadigan odamlar, ko'pincha odamlar uchun halokatli bo'lgan jismoniy zarardan tashqari, portlash va vayronagarchilikning dahshatli manzarasidan kuchli psixologik ta'sir ko'rsatadi. Elektromagnit impuls (EMP) tirik organizmlarga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilmaydi, lekin u elektron jihozlarning ishlashini buzishi mumkin (quvurli elektron va fotonik uskunalar EMPga nisbatan sezgir emas).
Yadro qurollarining tasnifi
Barcha yadroviy qurollarni ikkita asosiy toifaga bo'lish mumkin:
"atom" - bir fazali yoki bir bosqichli portlovchi qurilmalar, bunda asosiy energiya og'ir yadrolarning (uran-235 yoki plutoniy) engilroq elementlarning hosil bo'lishi bilan yadro bo'linishi reaktsiyasidan kelib chiqadi.
termoyadro (shuningdek, "vodorod") - ikki fazali yoki ikki bosqichli portlovchi qurilmalar, ularda ikkita jismoniy jarayon ketma-ket rivojlanib, kosmosning turli sohalarida lokalizatsiya qilinadi: birinchi bosqichda energiyaning asosiy manbai og'ir yadrolarning bo'linish reaktsiyasi, ikkinchisida esa, o'q-dorilarning turi va o'rnatilishiga qarab, bo'linish va termoyadroviy sintez reaktsiyalari turli nisbatlarda qo'llaniladi.
Yadro zaryadining kuchi TNT ekvivalentida o'lchanadi - bir xil energiyani olish uchun portlash kerak bo'lgan trinitrotoluol miqdori. Odatda kiloton (kt) va megaton (Mt) da ifodalanadi. TNT ekvivalenti shartli: birinchidan, yadro portlashi energiyasini turli xil zararli omillar bo'yicha taqsimlash sezilarli darajada o'q-dorilar turiga bog'liq va har holda, kimyoviy portlashdan juda farq qiladi. Ikkinchidan, tegishli miqdordagi kimyoviy portlovchi moddaning to'liq yonishiga erishish mumkin emas.
Yadro qurollarini kuchga ko'ra besh guruhga bo'lish odatiy holdir:
juda kichik (1 kt dan kam)
kichik (1 - 10 ct)
o'rtacha (10 - 100 kt)
katta (yuqori quvvat) (100 kt - 1 Mt)
o'ta katta (qo'shimcha yuqori quvvat) (1 Mt dan ortiq)
Yadro qurolini portlatish variantlari
to'p sxemasi
"To'p sxemasi" birinchi avlod yadro qurollarining ba'zi modellarida ishlatilgan. To'p sxemasining mohiyati porox zaryadi bilan subkritik massaga ega bo'linadigan materialning bir blokini ("o'q") boshqasiga - harakatsiz ("nishon") otishdir.
To'p sxemasining klassik namunasi - 1945 yil 6 avgustda Xirosimaga tashlangan "Kichik bola" bombasi.
portlovchi sxema
Portlovchi portlash sxemasi kimyoviy portlovchi moddalarning portlashi natijasida hosil bo'lgan fokuslangan zarba to'lqini bilan parchalanuvchi materialni siqishdan foydalanadi. Zarba to'lqinini fokuslash uchun portlovchi linzalar deb ataladigan linzalar qo'llaniladi va portlash bir vaqtning o'zida ko'p nuqtalarda yuqori aniqlik bilan amalga oshiriladi. Birlashtiruvchi zarba to'lqinining shakllanishi "tez" va "sekin" portlovchi moddalar - TATV (triaminotrinitrobenzol) va baratol (trinitrotoluolning bariy nitrat bilan aralashmasi) va ba'zi qo'shimchalardan (animatsiyaga qarang) portlovchi linzalardan foydalanish orqali ta'minlandi. Portlovchi moddalarni joylashtirish va portlatish uchun bunday tizimni yaratish bir vaqtning o'zida eng qiyin va ko'p vaqt talab qiladigan vazifalardan biri edi. Buni hal qilish uchun gidro- va gaz dinamikasida juda ko'p miqdordagi murakkab hisob-kitoblarni amalga oshirish kerak edi.
1945 yil 9 avgustda Nagasakiga tashlangan ikkinchi atom bombasi - "Semiz odam" xuddi shu sxema bo'yicha amalga oshirildi.
