Презентация на тему "Атомная бомба. Испытание ядерного оружия"

Атомная бомба и испытание ядерного оружия

Ядерное оружие (или атомное оружие) — совокупность ядерных боеприпасов, средств их доставки к цели и средств управления. Относится к оружию массового поражения наряду с биологическим и химическим оружием. Ядерный боеприпас —оружие взрывного действия, основанное на использовании ядерной энергии, высвобождающейся в результате лавинообразно протекающих цепной ядерной реакции деления тяжёлых ядер и термоядерной реакции 

синтеза лёгких ядер.

Устройство бомбы

Принцип действия

В основу ядерного оружия положены неуправляемые цепная реакция деления тяжёлых ядер и реакции термоядерного синтеза.

Для осуществления цепной реакции деления используются либо уран-235, либо плутоний-239, либо, в отдельных случаях,уран-233. Уран в природе встречается в виде двух основных изотопов — уран-235 (0,72 % природного урана) и уран-238 — всё остальное (99,2745 %). Обычно встречается также примесь из урана-234 (0,0055 %), образованная распадом урана-238. Однако, в качестве делящегося вещества можно использовать только уран-235. В уране-238 самостоятельное развитие цепной ядерной реакции невозможно (поэтому он и распространен в природе). Для обеспечения «работоспособности» ядерной бомбы содержание урана-235 должно быть не ниже 80 %. Поэтому при производстве ядерного топлива для повышения доли урана-235 и применяют сложный и крайне затратный процесс обогащения урана. В США степень обогащенности оружейного урана (доля изотопа 235) превышает 93 % и иногда доводится до 97,5 %.

Альтернативой процессу обогащения урана служит создание «плутониевой бомбы» на основе изотопа плутоний-239, который для увеличения стабильности физических свойств и улучшения сжимаемости заряда обычно легируется небольшим количеством галлия. Плутоний вырабатывается в ядерных реакторах в процессе длительного облучения урана-238 нейтронами.

Виды ядерных взрывов

• высотный и воздушный взрывы (в воздухе)
• наземный взрыв (у самой земли)
• подземный взрыв (под поверхностью земли)
• надводный (у поверхности воды)
• подводный (под водой)

Поражающие факторы ядерного взрыва

При подрыве ядерного боеприпаса происходит ядерный взрыв, поражающими факторами которого являются:

• ударная волна
• световое излучение
• проникающая радиация
• радиоактивное заражения
• электромагнитный импульс(ЭМИ)

Люди, непосредственно подвергшиеся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое воздействие от ужасающего вида картины взрыва и разрушений. Электромагнитный импульс непосредственного влияния на живые организмы не оказывает, но может нарушить работу электронной аппаратуры.

Кто настоящий «отец» атомной бомбы?

Работы над атомными проектами в СССР и США начались одновременно. В августе 1942 года в одном из зданий во дворе Казанского университета начала работать секретная «Лаборатория №2». Её руководителем был назначен Игорь Курчатов. В августе же 1942 в здании бывшей школы в городке Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, заработала секретная «Металлургическая лаборатория». Руководителем лаборатории был назначен Роберт Оппенгеймер. Американцам для решения задачи понадобилось три года. В июле 1945 года первая атомная бомба была взорвана на полигоне, а в августе ещё две бомбы были сброшены на Хиросиму и Нагасаки. Для рождения советской атомной бомбы понадобилось семь лет – первый взрыв был произведён на полигоне в 1949 году. Американская команда физиков была изначально сильнее. В создании атомной бомбы принимали участие только Нобелевские лауреаты (12 человек). А единственный будущий советский Нобелевский лауреат, который находился в 1942 году в Казани и которому было предложено принять участие в работах, Пётр Капица – отказался. Кроме того, американцам помогала группа английских учёных, командированная в 1943 году в Лос-Аламос. Тем не менее, в советские времена

утверждалось, что СССР решил свою атомную

задачу совершенно самостоятельно, а Курчатов

считался «отцом» отечественной атомной бомбы.

Так что Роберта Оппенгеймера можно назвать «отцом»

бомб, созданных по обе стороны океана, – его идеи

оплодотворяли оба проекта. Неправильно считать

Оппенгеймера (как и Курчатова) только выдающимся

организатором. Главные его достижения – научные.

И именно благодаря им он оказался научным руководителем проекта создания атомной бомбы.

Джулиус Роберт Оппенгеймер

(22 апреля 1904-18 февраля 1967) — американский физик-теоретик, профессор физики Калифорнийского университета в Беркли, член национальной академии наук США(с 1942 года). Широко известен как научный руководитель Манхэттенского проекта, в рамках которого в годы Второй мировой войны разрабатывались первые образцы ядерного оружия; из-за этого Оппенгеймера часто называют «отцом атомной бомбы». Атомная бомба была впервые испытана в Нью-Мексико в июле 1945 года.

Испытания ядерного оружия

Ядерное испытание   — разновидность испытания оружия. При подрыве ядерного боеприпаса происходит ядерный взрыв. Мощность ядерного боеприпаса может быть разной, соответственно, и последствия ядерного взрыва.

Считается, что для разработки нового ядерного оружия испытания — обязательное необходимое условие. Без испытаний невозможно разрабатывать новое ядерное оружие. Никакими симуляторами на компьютерах и имитаторами невозможно заменить реальное испытание. Поэтому ограничение испытаний преследует в первую очередь помешать разработке новых ядерных систем тем государствам, которые их уже имеют, и не позволить другим государствам стать обладателями ядерного оружия. Однако проведение полномасштабного ядерного испытания требуется не всегда. Например, урановая бомба, сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 года, не проходила никаких испытаний. «Пушечная схема» подрыва уранового заряда была настолько надежной, что испытаний не потребовалось. 16 июля 1945 года США испытывали в Неваде только бомбу

имплозивного типа с плутонием в качестве заряда,

подобную той, что была сброшена на Нагасаки

9 августа 1945 года, потому что это более сложное

устройство и были сомнения в надёжности данной

схемы. Например, ядерное оружие ЮАР тоже имело

пушечную систему подрыва заряда, и 6 ядерных

зарядов поступили в арсенал ЮАР без каких-либо

испытаний.

Цели испытания

• Разработка нового ядерного оружия. 75-80 % всех тестов проводятся именно для этой цели
• Проверка производственного цикла. Берется любой экземпляр с производственного процесса и проверяется, после чего вся партия поступает в арсенал
• Испытание воздействия ядерного оружия на окружающую среду и предметы: другие типы вооружения, защитные сооружения, амуницию
• Проверка боеголовки из арсенала. После того, как оружие испытано и поступило в арсенал, его испытания обычно не проводятся. Проводятся только инспекции и проверки, не требующие испытаний.

Типы испытаний

Исторически ядерные испытания делятся на четыре

категории по тому, где они проводятся и в какой среде:

• Атмосферные;
• Заатмосферные;
• Подводные;
• Подземные.

После вступления в силу договора об ограничении

испытаний в трёх средах в 1963 году, большая часть

испытаний проводилась странами, подписавшими

договор, под землей.

Подземные испытания проводятся двумя способами:

• подрыв заряда в вертикальной шахте. Этот способ

чаще всего используется для создания новых

оружейных систем

• подрыв заряда в горизонтальной шахте-тоннеле.

Этот способ используется для исследования поражающих

факторов взрыва на окружающую среду и предметы.

История

• Первое ядерное испытание было проведено  Соединёнными Штатами 16 июля 1945 года в штате Нью-Мексико, заряд был приблизительно эквивалентен 20 килотоннам в тротиловом эквиваленте.
• Первое ядерное испытание в СССР было проведено  29 августа 1949 года.
• Первое термоядерное устройство было испытано также США 1 ноября 1952 года ( 10,4 мегатонны в тротиловом эквиваленте).
• Первая водородная бомба была  испытана в СССР 12 августа 1953 года (около 0,4 мегатонны в тротиловом эквиваленте).
• Самым крупным термоядерным зарядом за всё время испытаний стала советская « Царь-Бомба» (58 мегатонн), испытанная на половину своей мощности — 58 мегатонн, взорванная 30 октября 1961 года.
• В 1963 году все ядерные и многие безъядерные государства подписали  Договор об ограничении ядерных испытаний в трёх средах, по которому обязались воздерживаться от ядерных взрывов в атмосфере, под водой в космическом пространстве, разрешались подземные испытания. Франция продолжала наземные испытания вплоть до 1974 года, а Китай — до 1980 года.
• 22 сентября 1979 года было зафиксировано проведение ядерного испытания в районе острова Буве (Южная Атлантика) . Ни одна страна ответственности за этот взрыв не взяла. Предполагается, что этот взрыв, а также последовавший в 1981 году аналогичный без объявления были произведены ЮАР по собственному или совместному с Израилем проектам испытания ядерного оружия.
• С лета 1985 года СССР, после начала политики  Перестройки, объявил односторонний мораторий на проведение ядерных испытаний.
• В 1996 году был подписан  Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, страны, ратифицировавшие Договор, обязались не возобновлять испытаний ядерного оружия.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!