Термоядерное оружие.
- ВВЕДЕНИЕ. ⇢
- Глава 1. АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ И АТОМНОЕ ОРУЖИЕ. ⇢
- Атомы и изотопы.
- Рис. 1. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.
- Рис. 2. Схема распределения в атоме электронного облака (а) и схематическое сравнение его шарообразной формы с почти плоской солнечной системой (б)…
- 1 — ядро атома; 2 — электронное облако.
- Рис. 3. Схема строения атомов изотопов водорода…
- Н — протий; D — дейтерий; Т — тритий.
- Радиоактивность.
- Рис. 4. Действие магнитного поля на радиоактивное излучение.
- Рис. 5. Отклонение радиоактивных излучений магнитным и электрическим полем.
- N=N0e-λt,
- а = λN.
- Атомная энергия.
- Рис. 6. Спичечная коробка ядерного вещества тяжелее огромного города.
- Ядерные реакции.
- 13Al27+2Не4=15Р30+0n1.
- 13Al27+1H2=13Al28+1H1.
- 13Al27+1H1=14Si27+0n1.
- 13Al27+0n1=12Mg27+1H1.
- 0n1+92U235=56Ba+36Kr+2(или 3)0n1.
- 0n1+92U235=67La+35Br+2(или 3)0n1.
- 0n1+92U235=54Xe+38Sr+2(или 3)0n1.
- 0n1+92U235=50Sn +42Mo+2(или 3)0n1.
- Рис. 7. Схема цепной реакции…
- 1 — нейтроны; 2 — ядро атома урана 235; 3 — «осколки» атома.
- Атомное оружие.
- Рис. 8. Принципиальная схема атомной бомбы (заряд разделен на две части)…
- 1 — плутониевый шар; 2 — плутониевый цилиндр; 3 — отражатель нейтронов; 4 — направляющий канал; 5 — обычное BB; 6 — оболочка бомбы; 7 — взрыватель.
- 4Ве9+2Не4=6C12+0n1.
- Рис. 9. Принципиальная схема атомной бомбы (заряд разделен на несколько частей)…
- 1 — взрывчатое вещество; 2 — плутоний; 3 — нейтронный источник; 4 — отражатель нейтронов; 5 — оболочка.
- 11Na23+0n1=11Na24.
- 20Ca44+0n1=20Са45.
- (период полураспада Т=163 дня; энергия бета-лучей 0,24 Мэв).
- 27Co59+0n1=27Со60.
- (Т=5 лет; энергия гамма-лучей 1,3 Мэв).
- 30Zn64+0n1=30Zn65.
- (T=250 дней; энергия гамма-лучей 1,1 Мэв).
- Глава 2. ТЕРМОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ. ⇢
- Энергия ядерных реакций.
- Рис. 10. Схемы перехода потенциальной энергии в кинетическую…
- а — потенциальной энергии поднятой гири в кинетическую, при падении гири; б — потенциальной химической энергии водорода и кислорода в тепло при их превращениях; в — потенциальной ядерной энергии протонов и нейтронов в кинетическую энергию и энергию излучения при образовании и делении урана 235.
- Рис. 11. Кривая выделения энергии при образовании элементов из нуклонов.
- 1H1+3Li7=22Не4.
- 1H2+1H3=2He4 + 0n1.
- Закон взаимосвязи массы и энергии.
- 21Н1+20n1=2Не4.
- Цепной и тепловой взрывы.
- Взаимодействие заряженных частиц с веществом.
- Рис. 12. Схема преодоления барьера движущимся шаром (а) и летящей альфа-частицей с недостаточным (б) и достаточным запасом энергии (в).
- Термоядерные солнечные реакции.
- Цикл ядерных реакций, происходящих в недрах Солнца.
- 1H1+1H1=1H2+1β0.
- 1H2+1H1=2Не3+γ.
- 2Не3+2Не3=2Не4+21H1.
- Водородная бомба.
- Рис. 13. Схема водородной бомбы…
- 1 — атомная бомба; 2 — смесь дейтерия, трития и лития; 3 — отражатель; 4 — оболочка бомбы.
- Возможные термоядерные реакции.
- Рис. 14. Зависимость времени протекания некоторых термоядерных реакций от температуры.
- Состав ядерного горючего водородной бомбы.
- Рис. 15. Объемы, занимаемые 1 кг дейтерия в виде жидкого дейтерия (а), сжатого газа (б), тяжелой воды (в) и дейтерида лития (г).
- Современное термоядерное оружие.
- 0n1+3Li6=1Н3+2Не4.
- Рис. 16. Схема термоядерной трехфазной (водородно-урановой) бомбы и происходящих при взрыве процессов…
- а — первая фаза — взрываются плутониевые заряды; б — вторая фаза — происходит термоядерная реакция лития с водородом; в — третья фаза — быстрые нейтроны вызывают деление ядер урана 238.
- Рис. 17. Ядерные процессы, происходящие в водородной бомбе с оболочкой из урана 238.
- Глава 4. ПРОИЗВОДСТВО ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ТЕРМОЯДЕРНЫХ БОМБ. ⇢
- Изотопы урана.
- Рис. 18. Карта расположения известных месторождений урана и тория в капиталистических странах (по книге М. Намиаса «Ядерная энергия», изд. Иностранной литературы, 1955).
- Рис. 19. Схема первой ступени диффузионного обогащения урана…
- 1 — изотопный состав природного урана; 2 — насос, подающий фтористый уран; 3 — электромотор, приводящий во вращение насос; 4 — труба с пористой стенкой, через которую происходит диффузия; 5 — концентрическая труба, в которой собирается уран, обогащенный легким изотопом; 6 — изотопный состав обогащенной части; 7 — изотопный состав части, содержащей меньшее количество легкого изотопа урана.
- Плутоний.
- 0n1+92U238=92U239+γ.
- 92U239→93Np239+-1β0.
- 93Np239→94Pu239+-1β0.
- Рис. 20. Схема ядерного реактора…
- 1 — графитовый замедлитель нейтронов; 2 — урановый тепловыделяющий элемент; 3 — компенсирующий стержень; 4 — стержень для регулировки мощности реактора; 5 — отражатель нейтронов; 6 — бетонная стена для поглощения излучений; 7 и 8 — трубы, подводящие и отводящие охлаждающую жидкость.
- Рис. 21. Схема процессов, происходящих в ядерном реакторе с участием нейтронов.
- Тритий.
- 7N14+0n1=6C12+1H3.
- 1H3=2He3+-1β0.
- 3Li6+0n1=2Не4+1Н3.
- Дейтерий.
- HD+Н2О=Н2+HDO.
- Рис. 22. Установка для получения воды, обогащенной дейтерием…
- 1 — обменные колонны; 2 — слои катализатора; 3 — холодильники; 4 — кипятильники; 5 — электролизер.
- Литий.
- Глава 5. ДЕЙСТВИЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ. ⇢
- Средства и способы применения атомного и термоядерного оружия.
- Рис. 23. Возможные виды ядерного оружия взрывного действия.
- Рис. 24. Управляемый снаряд и траектория его полета.
- Рис. 25. Примерная схема ракеты дальнего действия.
- Рис. 26. Схема траектории баллистического снаряда.
- Внешняя картина взрыва термоядерной бомбы.
- Рис. 27. Положение центра (1) и эпицентра (2) воздушного, наземного, подводного и подземного ядерных взрывов.
- Рис. 28. Внешняя картина развития взрыва атомной и термоядерной бомбы.
- Поражающие факторы термоядерного взрыва.
- Действие ударной волны.
- Рис. 29. Распространение ударной волны ядерного взрыва.
- Рис. 30. Давление ударной волны на лобовую, горизонтальную и тыльную поверхности сооружения.
- Рис. 31. Влияние рельефа местности на действие ударной волны…
- 1 — граница поражающего действия ударной волны на ровной местности; 2 — действительная граница действия ударной волны на пересеченной местности; 3 — эпицентр взрыва.
- Рис. 32. Радиусы зон разрушения зданий и повреждения боевой техники при воздушном взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 20 000 т.
- Действие светового излучения.
- Рис. 33. Значения световых импульсов при воздушном взрыве атомной бомбы среднего калибра в различных метеорологических условиях.
- Рис. 34. Схема отражения светового излучения от облаков.
- Действие проникающей радиации.
- Рис. 35. Изменение проникающей радиации с увеличением расстояния от места взрыва…
- 1 — гамма-лучи; 2 — быстрые нейтроны; 3 — медленные нейтроны.
- Рис. 36. Проникающая радиация (а), подобно рентгеновским лучам (б), проходит сквозь организм человека. На рисунке дано условное изображение потока гамма лучей и нейтронов. На самом деле гамма-лучи и нейтроны не видны.
- Действие радиоактивного заражения.
- Рис. 37. Схема распространения радиоактивных продуктов термоядерного взрыва…
- 1 — огненный шар; 2 и 3 — положение радиоактивного облака, поднимающегося в стратосферу, 4 — пути распространения радиоактивной пыли; 5 — пути медленного оседания этой пыли; 6 — облака; 7 — атмосферные осадки, увлекающие радиоактивные вещества.
- 0n1+7N14=6C14+1H1.
- I=I0e-μx,
- Рис. 38. Проникающая радиация (гамма-лучи и нейтроны) ослабляется различными материалами.
- Радиоактивное облако.
- Рис. 39. Схема движения радиоактивного облака, образовавшегося при водородном взрыве в районе Тихого океана (цифры указывают дозу проникающего излучения в течение 36 часов).
- Последствия термоядерных взрывов.
- Обнаружение атомных и термоядерных взрывов.
- Рис. 40. Возможная схема самолетного анализатора воздуха…
- 1 — крыло самолета; 2 — пробка пробоотборника; 3 — фильтр, поглощающий плутоний, уран 235 и «осколки» деления; 4 — поглотители углекислого газа; 5 — печка; 6 — сосуд Дьюара с жидким воздухом; 7 — трубка для замораживания воды.
- Рис. 41. Изменение содержания стронция 89 и иода 131 в «осколках» в зависимости от времени, прошедшего с момента взрыва ядерной бомбы.
- Рис. 42. Схема движения масс воздуха…
- 1 — место взятия пробы воздуха; 2 — район взрыва.
- Рис. 43. Прибор типа «солнечные часы».
- Испытания термоядерного оружия.
- Рис. 44. Карта района Тихого океана…
- 1 — зона испытаний термоядерного оружия США; 2 — атолл Эниветок; 3 — атолл Бикини.
- Рис. 45. Возможный вариант полигона для испытаний атомного и термоядерного оружия…
- 1 — место взрыва; 2 — командный пункт; 3 — стандартные дома; 4 — автомобили с манекенами и приборами; 5 — подопытные животные; 6 — приборы для замера силы света, потока быстрых и медленных нейтронов, ударной волны, гамма-излучения и др.
- Рис. 46. Автомобиль с манекенами. Черные кружки — места расположения приборов для замеров мощности ударной волны, температуры, потока нейтронов, светового и гамма-излучения.
- Рис. 47. Стадии разрушения двухэтажного дома ядерный взрывом.
- Глава 6. ЗАЩИТА ОТ АТОМНОГО И ТЕРМОЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ. ⇢
- Противоатомная защита войск и населения.
- Рис. 48. При воздушном ядерном взрыве объекты поражаются на площади, по форме близкой к кругу. Поэтому целесообразнее располагать сооружения, войска или военную технику на площадках, вытянутых в одном направлении.
- Рис. 49. Защитные сооружения: траншеи с одеждой крутостей из жердей (а), с перекрытием из фашин и снега (б), подбрустверный блиндаж (в) и убежище легкого типа (г).
- Рис. 50. Защитные укрытия для автомобиля (а), орудия (б) и горючего (в).
- Рис. 51. Землянка для укрытия населения.
- Рис. 52. Индивидуальные средства противохимической защиты солдата (слева) и матроса (справа).
- Рис. 53. Устройство противогаза.
- Рис. 54. Защитные свойства различных преград от радиоактивных излучений.
- Рис. 55. Работа в пневмокостюме.
- Дозиметрическая аппаратура.
- Рис. 56. Внешний вид рентгенометра (а) и положение его при измерениях уровня радиации на местности (б).
- Рис. 57. Внешний вид радиометра (а) и пользование им при измерении зараженности предмета (б).
- Рис. 58. Разрез головки зонда радиометра с поворотной гильзой…
- а — прорези открыты; б — прорези закрыты.
- D=Pt,
- Рис. 59. Комплект индивидуального контроля: а — зарядно-измерительный пульт; б — ионизационная камера индивидуального контроля облучения.
- Рис. 60. Устройство прямопоказывающего карманного дозиметра…
- 1 — окуляр; 2 — объектив, 3 — мембрана; 4 — внутренний электрод; 5 — корпус; 6 — прозрачная шкала; 7 — электроскоп, 8 — изолятор.
- Рис. 61. Табельные предупредительные знаки: а — до использования; б — во время использования.
- Рис. 62. Обозначение границ зараженных участков при отсутствии табельных предупредительных знаков.
- Ликвидация последствий применения атомного и термоядерного оружия.
- Рис. 63. Дезактивация проезжей части улицы с помощью поливочно-моечной машины.
- Рис. 64. Места орудия (а) и автомобиля (б), дезактивируемые в первую очередь.
- Рис. 65. Полная дезактивация оружия и боевой техники…
- а — полная дезактивация оружия с использованием ранцевого дегазационного прибора; б — полная дезактивация орудия с использованием автомобильной дегазационной машины; в — полная дезактивация танка с использованием авторазливочной станции.
- Рис. 66. Дезактивация корабля морской водой (а) и пескоструйным аппаратом (б).
- Рис. 67. Некоторые способы частичной дезактивации обмундирования и снаряжения…
- в левой части рисунка отряхивание обмундирования; в правой части рисунка — обтирание снаряжения и обмундирования жгутами из сена или травы.
- Лечение лучевой болезни.
- Активная защита.
- Рис. 68. Неконтактный радиовзрыватель.
- Рис. 69. Классификация управляемых снарядов.
- Рис. 70. Управляемые зенитные снаряды…
- а — на старте, б — в полете.
- Глава 7. ДЕЙСТВИЯ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ АТОМНОГО И ТЕРМОЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ. ⇢
- Поведение в районе атомного и термоядерного взрыва.
- Рис. 71. Положение человека в помещении (а), на открытом месте (б) и на палубе корабля (в) при ядерном взрыве.
- Рис. 72. На рисунке слева показано положение при ядерном взрыве человека в траншее, справа — в кабине автомобиля.
- Особенности боевых действий в условиях применения атомного и термоядерного оружия.
- Рис. 73. Преодоление зараженного участка в бронетранспортере (а), в автомобиле (б) и на танке (в).
- Рис. 74. Преодоление зараженного участка местности под огнем противника. Движение совершается перебежками, при залегании используется накидка-подстил. В верхней части рисунка показано окапывание на зараженной местности с использованием подстила.
- Глава 8. ПЕРСПЕКТИВЫ МИРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ. ⇢
- Рис. 75. Схема опытов по получению термоядерных реакцией.
- 1 — разрядная трубка; 2 — электроды; 3 — плазменный шнур; 4 — парафиновый блок; 5 — серебряная пластинка.
- Рис. 76. Фотография средней части разряда.
- 1H2+1Н2=2Не3+0nl.
- 47Ag107+0n1 = 47Ag108+γ
- D+H=He3.
- Рис. 77. Реакция дейтрона с протоном при участии мезона.
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ⇢
- ЛИТЕРАТУРА. ⇢
- ПРИЛОЖЕНИЕ. ⇢
- ПОСТАНОВЛЕНИЕ ВЕРХОВНОГО СОВЕТА СССР.
- ПО ВОПРОСУ ОБ ОДНОСТОРОННЕМ ПРЕКРАЩЕНИИ СОВЕТСКИМ СОЮЗОМ ИСПЫТАНИЙ АТОМНОГО И ВОДОРОДНОГО ОРУЖИЯ.
- ВЕРХОВНЫЙ СОВЕТ СОЮЗА СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК.
- Примечания. ⇢
Моисей Борисович Нейман, Константин Михайлович Садиленко.