Penemuan oleh Albert Einstein tentang keupayaan bahan untuk membebaskan sejumlah besar tenaga pada peringkat atom menandakan permulaan fizik nuklear. Pada tahun 1930-an, penyelidik mensimulasikan letupan nuklear bawaan udara di makmal, tetapi pengalaman itu memperoleh kehidupan aman yang terancam di Bumi.
Prinsip operasi
Untuk letupan nuklear udara, anda perlu mencipta keadaan tertentu yang mencetuskan letupan. Biasanya, TNT atau RDX digunakan sebagai detonator, di bawah pengaruh bahan radioaktif (biasanya uranium atau plutonium) dimampatkan kepada jisim kritikal dalam masa 10 saat, dan kemudian pelepasan tenaga yang kuat berlaku. Jika bom itu termonuklear, maka proses transformasi unsur-unsur ringan menjadi lebih berat berlaku di dalamnya. Tenaga yang dikeluarkan dalam kes ini membawa bersamanya letupan yang lebih kuat.
Reaktor nuklear juga boleh digunakan untuk tujuan aman, kerana pembelahan boleh dikawal. Untuk ini, peranti yang menyerap neutron digunakan. Proses yang berlaku dalam pemasangan sedemikian sentiasa dalam keseimbangan. Malahjika terdapat sebarang perubahan kecil dalam parameter, sistem memadamkannya dalam masa dan kembali ke mod pengendalian. Dalam situasi kecemasan, elemen ditetapkan semula secara automatik untuk menghentikan tindak balas berantai.
Pengalaman pertama
Ditemui oleh Einstein dan dikaji lebih lanjut oleh ahli fizik nuklear, pelepasan tenaga bukan sahaja menarik minat saintis, tetapi juga tentera. Kemungkinan mendapatkan senjata baharu yang boleh mencipta letupan kuat daripada sejumlah kecil bahan membawa kepada eksperimen dengan unsur radioaktif.
Secara fizikal, kemungkinan letupan dengan kesan kerosakan yang ketara telah dibuktikan oleh saintis Perancis Joliot-Curie. Dia menemui tindak balas berantai, yang menjadi sumber tenaga yang kuat. Selanjutnya, dia merancang untuk menjalankan eksperimen dengan deuterium oksida, tetapi dalam keadaan Perang Dunia Kedua adalah mustahil untuk dilakukan di Perancis, jadi pada masa hadapan, saintis British mengambil pembangunan senjata atom.
Peranti letupan pertama telah diuji pada musim panas 1945 di Amerika. Mengikut piawaian hari ini, bom itu mempunyai sedikit kuasa, tetapi pada masa itu kesan yang terhasil melebihi semua jangkaan. Kuasa letupan dan kesan ke atas kawasan sekitar adalah sangat besar.
Keputusan
Ujian telah dijalankan untuk menentukan ciri-ciri letupan nuklear udara. Mereka yang hadir kemudiannya menerangkan apa yang mereka lihat. Mereka memerhatikan titik bercahaya terang pada jarak beberapa ratus kilometer. Kemudian ia bertukar menjadi bola besar, bunyi yang sangat kuat kedengaran, dan sejauh beberapa kilometergelombang kejutan berguling. Belon itu meletup, meninggalkan awan sepanjang dua belas kilometer dalam bentuk cendawan. Sebuah kawah kekal di lokasi letupan, memanjangkan kedalaman dan lebar berpuluh-puluh meter. Tanah di sekelilingnya selama beberapa ratus meter bertukar menjadi tanah berlubang yang tidak bernyawa.
Suhu udara semasa letupan nuklear meningkat dengan ketara, dan atmosfera itu sendiri kelihatan menjadi lebih padat. Ini dirasai walaupun oleh saksi mata yang berada jauh dari pusat gempa di pusat perlindungan itu. Skala apa yang mereka lihat sangat mengagumkan, kerana tiada siapa yang membayangkan kuasa apa yang akan mereka hadapi. Disimpulkan bahawa ujian itu berjaya.
Faktor merosakkan letupan nuklear udara
Tentera serta-merta menyedari bahawa senjata baharu boleh menentukan keputusan sebarang peperangan. Tetapi pada masa itu tiada siapa yang memikirkan tentang kesan faktor kerosakan letupan nuklear. Para saintis hanya memberi perhatian kepada yang paling jelas:
- gelombang kejutan;
- pancaran cahaya.
Pada masa itu tiada siapa yang tahu tentang pencemaran radioaktif dan sinaran mengion, walaupun kemudiannya ia adalah sinaran menembusi yang ternyata paling berbahaya. Jadi, jika kemusnahan dan kemusnahan disetempatkan pada jarak beberapa ratus meter dari pusat letupan nuklear udara, maka kawasan penyebaran produk pereputan sinaran diperluaskan hingga ratusan kilometer. Seseorang menerima pendedahan pertama, yang kemudiannya diburukkan lagi oleh kejatuhan sinaran di kawasan berdekatan.
Selain itu, saintis belum mengetahuinya di bawah pengaruhGelombang kejutan udara letupan nuklear menghasilkan nadi elektromagnet yang boleh melumpuhkan semua elektronik pada jarak ratusan kilometer. Oleh itu, penguji pertama tidak dapat membayangkan betapa kuatnya senjata itu dicipta dan betapa dahsyatnya akibat penggunaannya.
Jenis letupan
Letupan nuklear udara dilakukan pada ketinggian troposfera, iaitu dalam jarak 10 km di atas permukaan bumi. Tetapi selain mereka, terdapat jenis lain, contohnya:
- Daratan atau di atas air yang dijalankan di permukaan bumi atau air, masing-masing. Bola api yang mengembang dari sekelip mata, sementara ia kelihatan seperti matahari terbit dari sebalik ufuk.
- Altitud tinggi, dijalankan di atmosfera. Pada masa yang sama, denyar bercahaya mempunyai saiz yang sangat besar, ia tergantung di udara dan tidak menyentuh bumi atau permukaan air.
- Bawah tanah atau bawah air berlaku dalam ketebalan kerak bumi atau pada kedalaman. Biasanya tiada denyar.
- Angkasa. Ini berlaku beratus-ratus kilometer dari dunia, di luar angkasa mengelilingi dan disertai oleh awan molekul bercahaya.
Jenis yang berbeza berbeza bukan sahaja dalam denyar, tetapi juga dalam ciri luaran yang lain, serta faktor yang merosakkan, keamatan letupan, hasil dan akibatnya.
Ujian tanah
Bom pertama diuji terus di permukaan bumi. Jenis letupan inilah yang disertai oleh awan cendawan yang berbezaudara dan kawah yang memanjang beberapa puluh atau bahkan ratusan meter di dalam tanah. Letupan tanah kelihatan paling menakutkan, kerana awan yang berlegar rendah di atas tanah menarik bukan sahaja habuk, tetapi juga sebahagian besar tanah, yang menjadikannya hampir hitam. Zarah tanah bercampur dengan unsur kimia dan kemudian jatuh ke tanah, yang menjadikan kawasan itu tercemar secara radioaktif dan tidak dapat didiami sepenuhnya. Untuk tujuan ketenteraan, ini boleh digunakan untuk memusnahkan bangunan atau objek yang berkuasa, menjangkiti wilayah yang luas. Kesan yang merosakkan adalah yang paling kuat.
Letupan permukaan
Ujian juga dijalankan di atas permukaan permukaan air. Dalam kes ini, awan akan terdiri daripada habuk air, yang mengurangkan keamatan sinaran cahaya, tetapi membawa zarah radioaktif pada jarak yang jauh, akibatnya ia boleh jatuh bersama-sama dengan pemendakan seribu kilometer dari tapak ujian.
Untuk tujuan ketenteraan, ini boleh digunakan untuk memusnahkan pangkalan tentera laut, pelabuhan dan kapal, atau untuk mencemarkan perairan dan pantai.
Letupan udara
Spesies ini boleh dihasilkan pada jarak yang jauh dari tanah (dalam kes ini ia dipanggil tinggi) atau pada jarak kecil (rendah). Semakin tinggi letupan, semakin kurang persamaan awan yang semakin meningkat dengan bentuk cendawan, kerana tiang debu dari tanah tidak mencapainya.
Denyar dalam bentuk ini sangat terang, jadi ia boleh dilihat ratusan kilometer dari pusat gempa. Bebola api meletup daripadanya dengan suhu diukur dalamberjuta-juta darjah Celsius, naik dan menghantar sinaran cahaya yang kuat. Semua ini disertai dengan bunyi yang kuat, samar-samar mengingatkan guruh.
Apabila bola menjadi sejuk, ia berubah menjadi awan, yang menghasilkan aliran udara yang mengambil habuk dari permukaan. Tiang yang terhasil boleh mencapai awan jika ia tidak terlalu tinggi di atas tanah. Apabila awan mula hilang, aliran udara menjadi lemah.
Akibat daripada letupan sedemikian, objek di udara, struktur dan orang di sekitarnya boleh terkena.
Penggunaan pertempuran
Hiroshima dan Nagasaki adalah satu-satunya bandar yang menentang penggunaan senjata nuklear. Tragedi yang berlaku di sana tiada tandingannya.
Penduduk mengalami kesan letupan nuklear bawaan udara yang dimulakan pada jarak yang dekat dari permukaan bumi dan diklasifikasikan sebagai rendah. Pada masa yang sama, infrastruktur musnah sepenuhnya, kira-kira 200 ribu orang mati. Dua pertiga daripada mereka mati serta-merta. Mereka yang berada di pusat gempa, hancur menjadi molekul dari suhu yang dahsyat. Pancaran cahaya daripadanya meninggalkan bayang-bayang di dinding.
Orang ramai yang berada lebih jauh dari pusat gempa mati akibat gelombang kejutan dan sinaran gamma letupan nuklear. Sesetengah mangsa yang terselamat menerima dos radiasi yang mematikan, tetapi doktor masih belum mengetahui tentang penyakit radiasi, jadi tiada siapa yang memahami mengapa, selepas tanda-tanda pemulihan khayalan, keadaan pesakit semakin merosot. Pakar perubatan menganggapnyadisentri, tetapi dalam masa 3-8 minggu, pesakit yang mengalami muntah yang teruk meninggal dunia. Penyakit aneh mangsa yang terselamat daripada pengeboman atom Hiroshima dan Nagasaki menjadi pendorong kepada permulaan penyelidikan dalam bidang perubatan nuklear.
Letupan altitud tinggi
Selepas pengeboman bandar Jepun, senjata nuklear tidak digunakan untuk tujuan pertempuran, tetapi penyelidikan tentang keupayaannya diteruskan di pelbagai tempat. Latihan atmosfera membolehkan anda memahami perkara yang berlaku apabila letupan berlaku pada ketinggian. Ternyata apabila pusat itu terletak 10 km dari permukaan bumi, gelombang letupan nuklear yang agak kecil timbul, tetapi sinaran cahaya dan radiasi meningkat pada masa yang sama. Semakin tinggi letupan dibuat, semakin kuat pengionan meningkat, yang disertai dengan kegagalan peralatan radio.
Dari permukaan, semuanya kelihatan seperti kilat terang yang besar, diikuti oleh awan molekul penyejatan hidrogen, karbon dan nitrogen. Aliran udara tidak sampai ke tanah, jadi tiada tiang habuk. Selain itu, hampir tiada pencemaran wilayah itu, memandangkan jisim udara bergerak lemah pada altitud tinggi, jadi tujuan letupan nuklear sedemikian mungkin untuk memusnahkan pesawat, peluru berpandu atau satelit.
Ujian bawah tanah
Baru-baru ini, terdapat perjanjian antara negara yang mengawal selia ujian nuklear dan memerlukannya dijalankan hanya di bawah tanah, yang meminimumkan pencemaran dan kawasan tidak boleh didiami yang terbentuk di sekitar tapak ujian.
Ujian bawah tanah dianggap paling tidak berbahaya, sejak tindakan itusemua faktor yang merosakkan menyumbang kepada baka. Pada masa yang sama, adalah mustahil untuk melihat kilatan bercahaya atau awan cendawan, hanya tiang debu yang tinggal daripadanya. Tetapi gelombang kejutan membawa kepada gempa bumi dan keruntuhan tanah. Biasanya ia digunakan untuk tujuan aman, untuk menyelesaikan masalah ekonomi negara. Contohnya, dengan cara ini anda boleh memusnahkan banjaran gunung atau membentuk takungan tiruan.
Ujian bawah air
Letupan di bawah air mempunyai akibat yang lebih buruk. Mula-mula, lajur semburan muncul, naik ke awan kabus radioaktif. Pada masa yang sama, ombak sepanjang meter terbentuk di permukaan air, memusnahkan kapal dan struktur bawah air. Kemudian wilayah bersebelahan tercemar akibat awan tersebar yang mencurahkan hujan radioaktif.
Langkah perlindungan
Letupan nuklear membunuh semua yang ada di laluannya dan memusnahkan semua objek material. Orang yang terperangkap di pusat gempa tidak mempunyai cara untuk melarikan diri, mereka serta-merta terbakar ke tanah. Tempat perlindungan bom sama sekali tidak berguna, kerana ia akan dimusnahkan serta-merta.
Hanya mereka yang cukup jauh dari letupan boleh melarikan diri. Pada jarak lebih daripada 1-3 km dari pusat gempa, adalah mungkin untuk mengelakkan kesan gelombang kejutan, tetapi untuk ini adalah perlu untuk mencari tempat perlindungan yang boleh dipercayai dengan cepat sebaik sahaja kilat terang berlaku. Seseorang mempunyai 2 hingga 8 saat untuk melakukan ini, bergantung pada jarak. Di tempat perlindungan, hentaman langsung sinaran gamma tidak akan berlaku, tetapi masih terdapat kebarangkalian pencemaran radioaktif yang sangat tinggi. Anda boleh mengurangkan risiko penyakit radiasi dengan menggunakan peralatan pelindung diri dan mengelakkan sentuhan dengannyasebarang item di wilayah itu.
Senjata nuklear adalah salah satu ciptaan manusia yang paling dahsyat. Digunakan untuk tujuan damai, ia boleh memberi manfaat yang besar, tetapi penggunaan ketenteraannya adalah ancaman yang dahsyat kepada kehidupan di bumi. Tindak balas berantai yang telah bermula tidak dapat dihentikan, jadi terdapat perjanjian perlucutan senjata nuklear yang direka untuk melindungi planet ini daripada malapetaka.
