수소 또는 열핵폭탄. 나는 수소폭탄 폭발에서 살아남았다
1953년 8월 12일 오전 7시 30분, "제품 RDS-6c"라는 서비스 이름을 가진 세미팔라틴스크 시험장에서 소련 최초의 수소폭탄이 시험되었습니다. 이것은 소련의 네 번째 핵무기 실험이었습니다.
소련의 열핵 프로그램에 대한 첫 번째 작업의 시작은 1945년으로 거슬러 올라갑니다. 그런 다음 열핵 문제에 관해 미국에서 수행되는 연구에 대한 정보를 받았습니다. 1942년 미국의 물리학자 에드워드 텔러(Edward Teller)의 주도로 시작되었습니다. 그 기초는 소련 핵 과학자들 사이에서 "파이프"라고 불리는 열핵무기에 대한 텔러의 개념에 의해 이루어졌습니다. 이 개념은 재래식 핵무기와 같은 초기 장치의 폭발에 의해 가열되어야 하는 액체 중수소가 담긴 원통형 용기입니다. 원자 폭탄. 1950년이 되어서야 미국인들은 "파이프"가 쓸모없다는 것을 확인하고 계속해서 다른 디자인을 개발했습니다. 그러나 이때까지 소련 물리학자들은 이미 독립적으로 또 다른 열핵무기 개념을 개발했으며, 이는 곧 1953년에 성공으로 이어졌습니다.
수소폭탄의 대체 설계는 안드레이 사하로프(Andrei Sakharov)에 의해 발명되었습니다. 이 폭탄은 "퍼프(puff)" 아이디어와 리튬-6 중수소화물 사용을 기반으로 만들어졌습니다. KB-11(현재 니즈니노브고로드 지역의 옛 아르자마스-16 사로프 시)에서 개발된 RDS-6s 열핵폭약은 화학적 폭발물로 둘러싸인 우라늄과 열핵연료 층으로 구성된 구형 시스템이었습니다.
충전의 에너지 방출을 증가시키기 위해 설계에 삼중수소가 사용되었습니다. 그러한 무기를 만드는 주요 임무는 원자 폭탄 폭발 중에 방출되는 에너지를 사용하여 중수소-중수소를 가열하고 점화하고 스스로 지원할 수 있는 에너지 방출로 열핵 반응을 수행하는 것이 었습니다. "연소된" 중수소의 비율을 높이기 위해 Sakharov는 중수소를 일반 천연 우라늄 껍질로 둘러쌀 것을 제안했습니다. 이는 팽창 속도를 늦추고 가장 중요한 것은 중수소 밀도를 크게 증가시키는 것입니다. 소련 최초의 수소폭탄의 기초가 된 열핵연료의 이온화 압축 현상을 지금도 '당화'라고 부른다.
최초의 수소폭탄 연구 결과를 바탕으로 안드레이 사하로프(Andrei Sakharov)는 사회주의 노동 영웅이라는 칭호와 스탈린상 수상자라는 칭호를 받았습니다.
"제품 RDS-6s"는 Tu-16 폭격기의 폭탄 해치에 장착된 7톤 무게의 운반 가능한 폭탄 형태로 제작되었습니다. 비교를 위해 미국인이 만든 폭탄의 무게는 54톤에 달하고 3층집 크기였습니다.
새로운 폭탄의 파괴적인 효과를 평가하기 위해 세미팔라틴스크 시험장에 산업 및 행정 건물로 이루어진 도시가 건설되었습니다. 현장에는 총 190개의 서로 다른 구조물이 있었습니다. 이 테스트에서는 충격파의 영향으로 자동으로 열리는 방사성 화학 시료의 진공 흡입구가 처음으로 사용되었습니다. RDS-6을 테스트하기 위해 지하 덮개와 내구성 있는 지상 구조물에 설치된 총 500개의 다양한 측정, 기록 및 촬영 장치가 준비되었습니다. 테스트를 위한 항공 기술 지원 - 제품 폭발 시 공중에서 항공기에 가해지는 충격파의 압력을 측정하고, 방사성 구름에서 공기 샘플을 채취하고, 해당 지역의 항공 사진을 특수 장비로 수행했습니다. 비행 유닛. 벙커에 위치한 리모콘에서 신호를 보내 폭탄을 원격으로 터뜨렸습니다.
40m 높이의 철탑을 폭발시키기로 결정했고, 폭발물은 30m 높이에 위치했습니다. 이전 테스트에서 나온 방사성 토양을 안전한 거리로 제거하고 오래된 기초 위에 특수 구조물을 자체적으로 건설했으며 소련 아카데미 화학 물리학 연구소에서 개발 한 장비를 설치하기 위해 타워에서 5m 떨어진 곳에 벙커를 건설했습니다. 열핵 과정을 기록한 과학.
모든 군대의 군사 장비가 현장에 설치되었습니다. 테스트 중에 반경 최대 4km 내의 모든 실험 구조물이 파괴되었습니다. 수소폭탄이 터지면 직경 8㎞의 도시가 완전히 파괴될 수 있다. 폭발로 인한 환경적 영향은 끔찍했습니다. 첫 번째 폭발의 경우 스트론튬-90이 82%, 세슘-137이 75%였습니다.
폭탄의 위력은 400킬로톤에 달했는데, 이는 미국과 소련이 최초로 발사한 원자폭탄의 20배에 달하는 수치이다.
수소폭탄을 만들기 위한 작업은 진정한 글로벌 규모의 세계 최초의 지적 "재치 싸움"이 되었습니다. 수소폭탄의 탄생은 고온 플라즈마 물리학, 초고에너지 밀도 물리학, 변칙적 압력 물리학 등 완전히 새로운 과학적 방향의 출현을 촉발시켰습니다. 인류 역사상 처음으로 수학적 모델링이 대규모로 사용되었습니다.
"RDS-6s 제품"에 대한 작업은 과학적, 기술적 기반을 마련했으며, 이는 근본적으로 새로운 유형의 비교할 수 없을 정도로 더 발전된 수소폭탄인 2단계 수소폭탄을 개발하는 데 사용되었습니다.
사하로프가 설계한 수소폭탄은 미국과 소련 사이의 정치적 대결에서 심각한 반론이 되었을 뿐만 아니라 그 당시 소련 우주 비행술이 급속히 발전한 이유이기도 했습니다. 코롤레프 설계국이 생성된 탄약을 목표물에 전달하기 위한 대륙간 탄도 미사일을 개발하는 중요한 정부 임무를 받은 것은 성공적인 핵 실험 이후였습니다. 그 후, "7"이라고 불리는 로켓은 최초의 인공 지구 위성을 우주로 발사했으며 행성 최초의 우주 비행사 인 유리 가가린이 발사되었습니다.
본 자료는 오픈소스 정보를 바탕으로 작성되었습니다.
1953년 8월 12일, 세미팔라틴스크 시험장에서 소련 최초의 수소폭탄이 시험되었습니다.
그리고 냉전이 한창이던 1963년 1월 16일, 니키타 흐루쇼프소련이 무기고에 새로운 대량 살상 무기를 보유하고 있음을 세계에 발표했습니다. 1년 반 전, 세계에서 가장 강력한 수소폭탄 폭발이 소련에서 이루어졌습니다. Novaya Zemlya에서 50메가톤이 넘는 용량의 폭탄이 폭발했습니다. 여러 면에서 세계가 핵 군비 경쟁의 추가 확대 위협을 깨닫게 만든 것은 소련 지도자의 이 성명이었습니다. 이미 1963년 8월 5일 모스크바에서 대기권에서의 핵무기 실험을 금지하는 협정이 체결되었습니다. 우주와 물속.
창조의 역사
열핵융합을 통해 에너지를 얻을 수 있는 이론적 가능성은 제2차 세계 대전 이전에도 알려져 있었지만, 이 반응을 실제로 생성하기 위한 기술적 장치를 만드는 문제가 제기된 것은 전쟁과 그에 따른 군비 경쟁이었습니다. 1944년 독일에서는 재래식 폭발물을 사용하여 핵연료를 압축하여 열핵융합을 시작하는 작업이 수행되었지만 필요한 온도와 압력을 얻을 수 없었기 때문에 성공하지 못한 것으로 알려져 있습니다. 미국과 소련은 40년대부터 열핵무기를 개발해 왔으며, 50년대 초반에 최초의 열핵무기 장치를 거의 동시에 테스트했습니다. 1952년 미국은 에니웨타크 환초(나가사키에 투하된 폭탄보다 450배 더 강력함)에서 10.4메가톤의 출력을 가진 폭약을 폭발시켰고, 1953년에 소련은 400킬로톤의 출력을 가진 장치를 테스트했습니다.최초의 열핵 장치의 설계는 실제 전투 사용에 적합하지 않았습니다. 예를 들어, 1952년 미국에서 테스트한 장치는 2층 건물 높이에 무게가 80톤이 넘는 지상 구조물이었습니다. 거대한 냉동 장치를 사용하여 액체 열핵 연료가 저장되었습니다. 따라서 앞으로는 고체 연료인 리튬-6 중수소화물을 사용하여 열핵무기의 연속 생산이 수행되었습니다. 1954년 미국은 비키니 환초에서 이를 기반으로 한 장치를 테스트했으며, 1955년에는 세미팔라틴스크 테스트 사이트에서 새로운 소련 열핵폭탄이 테스트되었습니다. 1957년 영국에서 수소폭탄 실험이 실시됐다. 1961년 10월, 소련의 노바야제믈랴(Novaya Zemlya)에서 58메가톤 용량의 열핵폭탄이 폭발했습니다. 이 폭탄은 인류가 테스트한 폭탄 중 가장 강력한 폭탄으로 역사상 "차르 봄바(Tsar Bomba)"라는 이름으로 기록되었습니다.
추가 개발은 탄도미사일로 목표물에 전달되도록 수소폭탄의 설계 크기를 줄이는 것을 목표로 했습니다. 이미 60년대에 장치의 질량이 수백 킬로그램으로 줄어들었고 70년대에는 탄도 미사일이 동시에 10개 이상의 탄두를 운반할 수 있었습니다. 이는 여러 개의 탄두를 가진 미사일이며 각 부품은 자체 목표를 타격할 수 있습니다. 오늘날 미국, 러시아, 영국은 열핵무기를 보유하고 있으며, 열핵폭탄 시험은 중국(1967년)과 프랑스(1968년)에서도 수행되었습니다.
수소폭탄의 작동 원리
수소폭탄의 작용은 경핵의 열핵융합 반응 중에 방출되는 에너지의 사용에 기초합니다. 초고온과 엄청난 압력의 영향으로 수소 핵이 충돌하여 더 무거운 헬륨 핵으로 합쳐지는 별의 깊은 곳에서 일어나는 것이 바로 이 반응입니다. 반응 중에 수소핵 질량의 일부가 많은 양의 에너지로 변환됩니다. 덕분에 별은 지속적으로 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 과학자들은 수소 동위원소인 중수소와 삼중수소를 사용하여 이 반응을 모방하여 “수소 폭탄”이라는 이름을 붙였습니다. 처음에는 액체 수소 동위원소를 사용하여 전하를 생성했으며 나중에는 중수소와 리튬 동위원소의 고체 화합물인 리튬-6 중수소화물을 사용했습니다.
리튬-6 중수소화물은 열핵연료인 수소폭탄의 주성분이다. 이미 중수소를 저장하고 있으며, 리튬 동위원소는 삼중수소 형성의 원료 역할을 합니다. 열핵융합 반응을 시작하려면 높은 온도와 압력을 조성하고 리튬-6에서 삼중수소를 분리해야 합니다. 이러한 조건은 다음과 같이 제공됩니다.
열핵연료 용기의 껍질은 우라늄-238과 플라스틱으로 만들어졌으며, 수 킬로톤의 출력을 갖는 기존의 핵전하가 용기 옆에 배치됩니다. 이를 수소폭탄의 방아쇠 또는 개시자 전하라고 합니다. 강력한 X선 방사선의 영향으로 플루토늄 개시제 전하가 폭발하는 동안 용기의 껍질은 플라즈마로 변하여 수천 번 압축되어 필요한 높은 압력과 엄청난 온도를 생성합니다. 동시에 플루토늄에서 방출된 중성자는 리튬-6과 상호작용하여 삼중수소를 형성합니다. 중수소와 삼중수소 핵은 초고온과 압력의 영향으로 상호작용하여 열핵 폭발을 일으킵니다.
우라늄-238과 리튬-6 중수소화물을 여러 층으로 만들면 각각 폭탄 폭발에 자체 힘이 추가됩니다. 즉, 이러한 "퍼프"를 사용하면 거의 무제한으로 폭발력을 높일 수 있습니다. . 덕분에 수소폭탄은 거의 모든 전력으로 만들 수 있고, 같은 전력의 기존 핵폭탄보다 가격이 훨씬 저렴해진다.
우리 기사는 창조의 역사와 때때로 수소라고 불리는 그러한 장치의 합성 일반 원리에 대해 다루고 있습니다. 우라늄과 같은 무거운 원소의 핵을 쪼개서 폭발적인 에너지를 방출하는 대신, 수소의 동위원소와 같은 가벼운 원소의 핵을 헬륨과 같은 하나의 무거운 원소의 핵으로 융합시켜 더 많은 에너지를 생성합니다.
핵융합이 바람직한 이유는 무엇입니까?
이에 참여하는 화학 원소의 핵 융합으로 구성된 열핵 반응 중에 핵분열 반응을 구현하는 순수한 원자 폭탄보다 물리적 장치의 단위 질량당 훨씬 더 많은 에너지가 생성됩니다.
원자폭탄에서는 핵분열성 핵연료가 기존 폭발물의 폭발 에너지의 영향을 받아 작은 구형 부피로 빠르게 결합되어 소위 임계 질량이 생성되고 핵분열 반응이 시작됩니다. 이 경우, 핵분열성 핵에서 방출된 많은 중성자는 연료 덩어리 내 다른 핵의 분열을 일으키고, 이로 인해 추가 중성자가 방출되어 연쇄 반응을 일으키게 됩니다. 폭탄이 터지기 전에는 연료의 20% 이상을 차지하지 않으며, 조건이 이상적이지 않은 경우 훨씬 더 적을 수도 있습니다. 히로시마에 떨어진 리틀 키드(Little Kid)와 나가사키를 강타한 팻 맨(Fat Man)의 원자폭탄에서와 같이 효율성(이러한 용어가 적용) 적용)은 각각 1.38%, 13%에 불과했다.
핵의 융합(또는 융합)은 폭탄 충전물의 전체 질량을 덮고 중성자가 아직 반응하지 않은 열핵 연료를 찾을 수 있는 한 지속됩니다. 따라서 이러한 폭탄의 질량과 폭발력은 이론적으로 무제한입니다. 이러한 합병은 이론적으로 무기한 지속될 수 있습니다. 실제로, 열핵폭탄은 모든 인류의 생명을 파괴할 수 있는 잠재적인 종말 장치 중 하나입니다.
핵융합 반응이란 무엇입니까?
열핵융합 반응의 연료는 수소 동위원소 중수소 또는 삼중수소입니다. 첫 번째는 핵에 양성자 하나 외에 중성자가 포함되어 있고 삼중수소 핵에는 이미 중성자가 두 개 있다는 점에서 일반 수소와 다릅니다. 자연수에는 수소 원자 7,000개당 중수소 원자 1개가 있지만 그 양에 따라 다릅니다. 열핵 반응의 결과로 물 한 컵에 포함되어 있으며 200 리터의 가솔린을 연소시킬 때와 동일한 양의 열을 얻을 수 있습니다. 1946년 정치인들과의 회의에서 미국 수소폭탄의 아버지인 에드워드 텔러(Edward Teller)는 중수소가 우라늄이나 플루토늄보다 무게 1g당 더 많은 에너지를 제공하지만 핵분열 연료 1g당 수백 달러에 비해 1g당 20센트의 비용이 든다고 강조했습니다. 삼중수소는 자유 상태에서는 자연계에서 전혀 발생하지 않기 때문에 중수소보다 훨씬 비싸고, 시장 가격은 그램당 수만 달러에 이르지만, 정확하게 중수소의 핵융합 반응에서 가장 많은 양의 에너지가 방출된다. 헬륨 원자의 핵이 형성되고 17.59 MeV의 과잉 에너지를 운반하는 중성자를 방출하는 삼중수소 핵
D + T → 4 He + n + 17.59 MeV.
이 반응은 아래 그림에 개략적으로 표시되어 있습니다.
많나요, 적나요? 아시다시피 모든 것은 비교를 통해 학습됩니다. 따라서 1MeV의 에너지는 석유 1kg이 연소할 때 방출되는 에너지보다 약 230만 배 더 많습니다. 결과적으로, 중수소와 삼중수소 두 개의 핵만 융합하면 2.3∙10 6 ∙17.59 = 40.5∙10 6 kg의 석유가 연소되는 동안 방출되는 에너지만큼의 에너지가 방출됩니다. 그러나 우리는 단지 두 개의 원자에 대해서만 이야기하고 있습니다. 지난 세기 40년대 후반에 미국과 소련에서 작업이 시작되어 열핵폭탄이 탄생했을 때 얼마나 큰 위험이 있었는지 상상할 수 있습니다.
모든 것이 어떻게 시작되었는지
일찍이 1942년 여름, 미국의 원자폭탄 프로젝트(맨해튼 프로젝트)가 시작되고 나중에는 유사한 소련 프로그램에서 우라늄 핵분열을 기반으로 한 폭탄이 만들어지기 훨씬 전에 사람들의 관심이 집중되었습니다. 이 프로그램의 일부 참가자는 훨씬 더 강력한 핵융합 반응을 사용할 수 있는 장치에 매력을 느꼈습니다. 미국에서는 위에서 언급한 에드워드 텔러(Edward Teller)가 이러한 접근 방식의 지지자이자 옹호자라고 할 수 있습니다. 소련에서는 미래의 학자이자 반체제 인사인 안드레이 사하로프(Andrei Sakharov)가 이러한 방향을 발전시켰습니다.
텔러에게 원자폭탄을 만드는 수년 동안 열핵융합에 대한 그의 매력은 오히려 해를 끼치는 일이었습니다. 맨해튼 프로젝트의 참가자로서 그는 자신의 아이디어를 구현하기 위해 자금의 방향 전환을 지속적으로 요구했는데, 그 목표는 수소 및 열핵 폭탄이었는데, 이는 리더십을 만족시키지 못하고 관계에 긴장을 야기했습니다. 그 당시에는 열핵 연구 방향이 지원되지 않았기 때문에 원자 폭탄이 만들어진 후 Teller는 프로젝트를 떠나 기본 입자 연구뿐만 아니라 교육을 시작했습니다.
그러나 냉전의 발발과 무엇보다도 1949년 소련의 원자폭탄 개발과 성공적인 실험은 열렬한 반공주의자인 텔러가 자신의 과학적 사상을 실현할 수 있는 새로운 기회가 되었습니다. 그는 원자 폭탄이 만들어진 Los Alamos 실험실로 돌아와 Stanislav Ulam 및 Cornelius Everett와 함께 계산을 시작합니다.
열핵폭탄의 원리
핵융합 반응이 시작되려면 폭탄이 즉시 5천만도의 온도로 가열되어야 합니다. 텔러가 제안한 열핵폭탄 계획은 이러한 목적을 위해 수소 케이스 내부에 있는 소형 원자폭탄의 폭발을 사용합니다. 지난 세기 40년대 그녀의 프로젝트 개발에는 3세대가 있었다고 주장할 수 있습니다.
- "클래식 슈퍼"로 알려진 Teller의 변형;
- 여러 동심 구의 더 복잡하지만 더 현실적인 디자인;
- 오늘날 작동하는 모든 열핵무기 시스템의 기초가 되는 Teller-Ulam 설계의 최종 버전입니다.
안드레이 사하로프(Andrei Sakharov)가 창안한 소련의 열핵폭탄도 비슷한 설계 단계를 거쳤습니다. 그는 분명히 미국인과 완전히 독립적이고 독립적으로 (미국에서 일하는 과학자와 정보 장교의 공동 노력으로 만들어진 소련 원자 폭탄에 대해서는 말할 수 없음) 위의 모든 설계 단계를 거쳤습니다.
처음 두 세대는 일련의 연동된 "레이어"를 갖고 있다는 속성을 갖고 있었는데, 각 레이어는 이전 레이어의 일부 측면을 강화했으며 어떤 경우에는 피드백이 확립되었습니다. 1차 원자폭탄과 2차 열핵폭탄 사이에는 명확한 구분이 없었습니다. 대조적으로, 텔러-울람 열핵폭탄 도표는 1차 폭발, 2차 폭발, 그리고 필요한 경우 추가 폭발을 뚜렷하게 구분합니다.
Teller-Ulam 원리에 따른 열핵폭탄 장치
세부 사항 중 많은 부분은 여전히 기밀로 남아 있지만, 현재 사용 가능한 모든 열핵무기는 에드워드 텔레로스(Edward Telleros)와 스타니스와프 울람(Stanislaw Ulam)이 만든 장치를 기반으로 한다는 것은 합리적으로 확실합니다. 그리고 핵융합 연료를 가열합니다. 소련의 안드레이 사하로프(Andrei Sakharov)도 비슷한 개념을 독립적으로 생각해 냈는데, 그는 이를 "세 번째 아이디어"라고 불렀습니다.
이 버전의 열핵폭탄의 구조는 아래 그림에 개략적으로 표시되어 있습니다.
그것은 원통형이었고 한쪽 끝에 대략 구형의 1차 원자폭탄이 달려 있었습니다. 아직 산업화되지 않은 첫 번째 샘플의 2차 열핵 전하는 액체 중수소로 만들어졌지만, 어느 정도 후에는 중수소리튬이라는 화합물로 인해 고체가 되었습니다.
사실 업계에서는 오랫동안 풍선 없는 수소 수송을 위해 수소화리튬(LiH)을 사용해 왔습니다. 폭탄 개발자(이 아이디어는 소련에서 처음 사용됨)는 일반 수소 대신 동위원소 중수소를 가져와 리튬과 결합할 것을 제안했습니다. 왜냐하면 고체 열핵 전하로 폭탄을 만드는 것이 훨씬 쉽기 때문입니다.
2차 장약의 모양은 납(또는 우라늄) 껍질이 담긴 용기에 담긴 원통형이었습니다. 전하 사이에는 중성자 보호 쉴드가 있습니다. 열핵연료가 담긴 용기의 벽과 폭탄 본체 사이의 공간은 특수 플라스틱, 일반적으로 폴리스티렌 폼으로 채워져 있습니다. 폭탄 본체 자체는 강철이나 알루미늄으로 만들어졌습니다.
이러한 모양은 아래 표시된 것과 같은 최근 디자인에서 변경되었습니다.
그 안에는 1차 전하가 수박이나 미식축구 공처럼 납작하고 2차 전하가 구형입니다. 이러한 모양은 원뿔형 미사일 탄두의 내부 부피에 훨씬 더 효율적으로 들어맞습니다.
열핵폭발 시퀀스
1차 원자폭탄이 폭발하면 이 과정의 첫 순간에 강력한 X선 방사선(중성자 플럭스)이 생성되는데, 이는 중성자 차폐에 의해 부분적으로 차단되고 2차 전하를 둘러싸는 하우징 내부 라이닝에서 반사됩니다. , X선이 전체 길이에 걸쳐 대칭으로 떨어지도록 합니다.
~에 초기 단계열핵 반응에서는 원자 폭발로 인한 중성자가 플라스틱 필러에 흡수되어 연료가 너무 빨리 가열되는 것을 방지합니다.
X선은 처음에 하우징과 2차 충전물 사이의 공간을 채우는 조밀한 플라스틱 폼의 출현을 유발하며, 이는 2차 충전물을 가열하고 압축하는 플라즈마 상태로 빠르게 변합니다.
또한 X선은 2차 충전물을 둘러싼 용기 표면을 증발시킵니다. 이 전하에 대해 대칭으로 증발하는 용기의 물질은 축에서 향하는 특정 충격을 얻고 운동량 보존 법칙에 따라 2차 전하의 층은 장치의 축을 향해 향하는 충격을 받습니다. 여기서의 원리는 로켓 연료가 축에서 대칭으로 분산되고 몸체가 안쪽으로 압축된다고 상상하는 경우에만 로켓의 원리와 동일합니다.
이러한 열핵연료의 압축으로 인해 그 부피는 수천 배로 감소하고 온도는 핵융합 반응이 시작되는 수준에 도달합니다. 열핵폭탄이 폭발합니다. 이 반응은 삼중수소 핵의 형성을 동반하며, 이는 초기에 2차 전하에 존재했던 중수소 핵과 합쳐집니다.
첫 번째 2차 전하는 핵분열 반응을 일으키는 비공식적으로 "촛불"이라고 불리는 플루토늄 막대 코어 주위에 만들어졌습니다. 핵융합 반응. 이제는 보다 효율적인 압축 시스템으로 인해 "촛불"이 제거되어 폭탄 설계가 더욱 소형화될 수 있다고 믿어집니다.
아이비 작전
이는 1952년 마샬 군도에서 열린 미국의 열핵무기 실험에 붙여진 이름으로, 이 기간 동안 최초의 열핵폭탄이 폭발했습니다. Ivy Mike라고 불리며 Teller-Ulam 표준 설계에 따라 제작되었습니다. 2차 열핵 충전물은 액체 중수소 형태의 열핵 연료가 담긴 단열 듀어 플라스크인 원통형 용기에 배치되었으며 축을 따라 239-플루토늄의 "촛불"이 달렸습니다. 듀어는 무게가 5미터톤이 넘는 238우라늄 층으로 덮여 있었는데, 폭발 중에 증발하여 열핵연료를 대칭적으로 압축했습니다. 1차 및 2차 장약을 담은 컨테이너는 폭 80인치, 길이 244인치, 벽 두께 10~12인치의 강철 케이스에 들어 있었는데, 이는 당시까지 연철의 가장 큰 예였습니다. 케이스 내부 표면에는 납과 폴리에틸렌 시트가 늘어서 있어 1차 전하 폭발 후 방사선을 반사하고 2차 전하를 가열하는 플라즈마를 생성합니다. 전체 장치의 무게는 82톤이었습니다. 폭발 직전의 장치 모습이 아래 사진에 나와 있습니다.
열핵폭탄의 첫 번째 실험은 1952년 10월 31일에 이루어졌습니다. 폭발력은 10.4메가톤이었습니다. 그것이 생산된 Attol Eniwetok은 완전히 파괴되었습니다. 폭발 순간은 아래 사진에 나와 있습니다.
소련은 대칭적인 답변을 제공합니다
미국 열핵 챔피언십은 오래 가지 못했습니다. 1953년 8월 12일, 안드레이 사하로프(Andrei Sakharov)와 율리 카리톤(Yuli Khariton)의 지도 하에 개발된 최초의 소련 열핵폭탄 RDS-6이 세미팔라틴스크 시험장에서 시험되었습니다. 위의 설명에서 에네웨톡의 미국인들이 폭발하지 않았다는 것이 분명해졌습니다. 폭탄 자체는 즉시 사용할 수 있는 탄약의 일종이지만 오히려 실험실 장치로서 번거롭고 매우 불완전합니다. 소련 과학자들은 400kg에 불과한 작은 힘에도 불구하고 미국인처럼 액체 중수소가 아닌 고체 리튬 중수소 형태의 열핵 연료로 완전히 완성된 탄약을 테스트했습니다. 그런데 중수소화 리튬에는 6 Li 동위원소만 사용되며(이는 열핵 반응의 특성 때문임) 실제로는 7 Li 동위원소와 혼합되어 있다는 점에 유의해야 합니다. 이에 리튬 동위원소를 분리해 6개 Li만 선별하기 위한 특수 생산시설을 구축했다.
전력 제한에 도달
그 후 10년 동안 계속된 군비 경쟁이 이어졌고, 그 동안 열핵무기의 위력은 지속적으로 증가했습니다. 마침내 1961년 10월 30일 소련의 노바야제믈랴 시험장 상공 고도 약 4km 상공에서 지금까지 제작 및 시험된 가장 강력한 열핵폭탄이 탄생했는데, 이는 서구에서 "차르 봄바"로 알려졌습니다. ”라고 폭발했다.
이 3단 폭탄은 실제로 101.5메가톤 폭탄으로 개발됐으나 해당 지역의 방사능 오염을 줄이려는 요구로 인해 개발자들은 50메가톤의 출력을 가진 3단 폭탄을 포기하고 장치의 설계 출력량을 51.5메가톤으로 줄였습니다. . 동시에 1차 원자 전하의 폭발 위력은 1.5메가톤이었고 두 번째 열핵 단계에서는 50메가톤을 추가로 제공할 예정이었습니다. 실제 폭발 위력은 최대 58메가톤이었습니다. 폭탄의 모습이 표시됩니다. 아래 사진에서.
그 결과는 인상적이었습니다. 4000m의 매우 중요한 폭발 높이에도 불구하고 아래쪽 가장자리가있는 믿을 수 없을 정도로 밝은 불 덩어리는 거의 지구에 도달했으며 위쪽 가장자리는 4.5km 이상의 높이까지 올라갔습니다. 폭발점 이하의 압력은 히로시마 폭발의 최고 압력보다 6배나 높았습니다. 흐린 날씨에도 불구하고 빛의 섬광은 너무 밝아서 1000km 떨어진 곳에서도 볼 수 있었습니다. 테스트 참가자 중 한 명은 어두운 안경을 통해 밝은 섬광을 보았고 270km 거리에서도 열 펄스의 영향을 느꼈습니다. 폭발 순간의 사진은 아래와 같습니다.
열핵 전하의 힘에는 실제로 제한이 없다는 것이 입증되었습니다. 결국 세 번째 단계를 완료하는 데 충분했고 계산된 전력이 달성되었습니다. 그러나 Tsar Bomba의 무게가 27톤을 넘지 않았기 때문에 단계 수를 더 늘릴 수 있습니다. 이 장치의 모양은 아래 사진에 나와 있습니다.
이러한 실험 이후, 소련과 미국의 많은 정치인과 군인들에게 핵 군비 경쟁의 한계가 도래했으며 이를 중단해야 한다는 것이 분명해졌습니다.
현대 러시아는 소련의 핵무기를 물려받았다. 오늘날 러시아의 열핵폭탄은 계속해서 세계 패권을 추구하는 사람들을 억제하는 역할을 하고 있습니다. 그들이 억지력 역할만 하고 결코 폭발하지 않기를 바랍니다.
핵융합로로서의 태양
태양 핵의 온도, 더 정확하게는 핵의 온도가 15,000,000°K에 도달하는 것은 열핵 반응의 지속적인 발생으로 인해 유지된다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그러나 이전 텍스트에서 우리가 얻을 수 있는 모든 내용은 그러한 프로세스의 폭발적인 성격을 말해줍니다. 그렇다면 왜 태양은 열핵폭탄처럼 폭발하지 않는 걸까요?
사실 태양 질량에서 71%에 달하는 수소의 엄청난 비율로 핵이 열핵융합 반응에만 참여할 수 있는 동위원소 중수소의 비율은 무시할 수 있습니다. 사실 중수소 핵 자체는 단순히 합병이 아니라 양성자 중 하나가 중성자, 양전자 및 중성미자로 붕괴(소위 베타 붕괴)되어 두 개의 수소 핵이 합병된 결과로 형성됩니다. 이는 드문 사건입니다. 이 경우, 생성된 중수소 핵은 태양핵 전체에 고르게 분포됩니다. 따라서 엄청난 크기와 질량으로 인해 상대적으로 낮은 전력의 개별적이고 희귀 한 열핵 반응 중심이 태양의 전체 핵심 전체에 번져 있습니다. 이러한 반응 중에 방출되는 열은 태양의 모든 중수소를 즉시 연소시키기에는 충분하지 않지만 지구상의 생명체를 보장할 수 있는 온도까지 가열하기에는 충분합니다.
수소폭탄(Hydrogen Bomb, HB)은 놀라운 파괴력을 지닌 대량살상무기이다(그 위력은 TNT 메가톤으로 추산된다). 폭탄의 작동 원리와 그 구조는 수소 핵의 열핵 융합 에너지를 사용하는 데 기반을 두고 있습니다. 폭발 중에 발생하는 과정은 별(태양 포함)에서 발생하는 과정과 유사합니다. 장거리 운송에 적합한 VB(A.D. Sakharov 설계)의 첫 번째 테스트는 소련의 세미팔라틴스크 근처 테스트 현장에서 수행되었습니다.
열핵반응
태양에는 엄청난 양의 수소가 매장되어 있으며, 이는 초고압과 온도(약 1,500만 켈빈)의 지속적인 영향을 받고 있습니다. 이러한 극단적인 플라즈마 밀도와 온도에서는 수소 원자의 핵이 무작위로 서로 충돌합니다. 충돌의 결과는 핵의 융합이고 결과적으로 더 무거운 원소인 헬륨의 핵이 형성됩니다. 이러한 유형의 반응을 열핵융합이라고 하며, 엄청난 양의 에너지가 방출되는 것이 특징입니다.
물리학 법칙은 열핵 반응 중 에너지 방출을 다음과 같이 설명합니다. 더 무거운 원소의 형성과 관련된 가벼운 핵 질량의 일부는 사용되지 않고 엄청난 양의 순수한 에너지로 변환됩니다. 이것이 바로 우리 천체가 초당 약 400만 톤의 물질을 잃는 동시에 우주 공간으로 지속적인 에너지 흐름을 방출하는 이유입니다.
수소 동위원소
기존의 모든 원자 중 가장 단순한 것은 수소 원자입니다. 그것은 핵을 형성하는 단 하나의 양성자와 그 주위를 공전하는 하나의 전자로 구성됩니다. 물(H2O)에 대한 과학적 연구 결과, 소위 '중수'라고 불리는 물이 소량 함유되어 있는 것으로 밝혀졌습니다. 여기에는 수소의 "무거운" 동위원소(2H 또는 중수소)가 포함되어 있으며, 그 핵에는 하나의 양성자 외에 하나의 중성자(질량은 양성자에 가깝지만 전하가 없는 입자)도 포함되어 있습니다.
과학은 또한 수소의 세 번째 동위원소인 삼중수소를 알고 있으며, 그 핵에는 양성자 1개와 중성자 2개가 포함되어 있습니다. 삼중수소는 에너지 방출(방사선)에 따른 불안정성과 지속적인 자연 붕괴로 인해 헬륨 동위원소가 형성되는 것이 특징입니다. 삼중수소의 흔적은 지구 대기의 상층부에서 발견됩니다. 우주선의 영향으로 공기를 형성하는 가스 분자가 비슷한 변화를 겪는 곳이 바로 그곳입니다. 삼중수소는 강력한 중성자 흐름으로 리튬-6 동위원소를 조사하여 원자로에서 생산될 수도 있습니다.
수소폭탄의 개발과 최초의 시험
소련과 미국의 전문가들은 철저한 이론적 분석을 통해 중수소와 삼중수소를 혼합하면 열핵융합 반응을 시작하는 것이 가장 쉽다는 결론에 도달했습니다. 이 지식으로 무장한 지난 세기 50년대 미국의 과학자들은 수소폭탄을 만들기 시작했습니다.그리고 이미 1951년 봄에 Enewetak 시험장(태평양의 환초)에서 시험 시험이 수행되었지만 부분적인 열핵 융합만 달성되었습니다.
1년이 조금 넘는 시간이 흘러 1952년 11월 TNT 약 1000만톤의 생산량을 갖춘 두 번째 수소폭탄 실험이 수행되었습니다. 그러나 그 폭발은 현대적 의미에서 열핵폭탄의 폭발이라고 보기는 어렵다. 사실 그 장치는 액체 중수소를 담은 대형 용기(3층 건물 크기)였다.
러시아는 또한 원자 무기 개선 작업과 A.D. 프로젝트의 첫 번째 수소 폭탄 개발 작업을 맡았습니다. Sakharov는 1953년 8월 12일 Semipalatinsk 시험장에서 시험되었습니다. RDS-6(이 유형의 대량 살상 무기는 사카로프의 "퍼프"라는 별명을 붙였습니다. 왜냐하면 그 설계에는 기폭탄 주위에 중수소 층을 순차적으로 배치하는 것이 포함되어 있었기 때문입니다)의 위력은 10 Mt입니다. 그러나 소련의 폭탄은 미국의 '3층집'과 달리 소형이어서 전략폭격기로 적진의 투하 지점까지 신속하게 투하할 수 있었다.
이러한 도전을 받아들인 미국은 1954년 3월 비키니 환초(태평양)의 시험장에서 더욱 강력한 공중폭탄(15Mt)을 폭발시켰다. 이 테스트로 인해 다량의 방사성 물질이 대기 중으로 방출되었으며, 그 중 일부는 폭발 진원지에서 수백 킬로미터 떨어진 곳에 강수량이 떨어졌습니다. 로겔랩 섬에 설치된 일본 선박 '럭키 드래곤'과 장비에서 방사선량이 급격히 증가한 것으로 나타났습니다.
수소폭탄이 터지는 동안 발생하는 과정은 안정적이고 무해한 헬륨을 생성하기 때문에 방사성 방출이 원자 융합 기폭 장치의 오염 수준을 초과해서는 안 될 것으로 예상되었습니다. 그러나 실제 방사성 낙진의 계산과 측정은 양과 구성 모두에서 매우 다양했습니다. 따라서 미국 지도부는 이 무기의 설계가 다음에 영향을 미칠 때까지 일시적으로 중단하기로 결정했습니다. 환경그리고 남자.
비디오: 소련에서의 테스트
차르 봄바(Tsar Bomba) - 소련의 열핵폭탄
소련은 1961년 10월 30일 50메가톤(역사상 최대)의 "차르 폭탄"이 Novaya Zemlya에서 테스트되었을 때 수소 폭탄 생산 체인의 마지막 지점을 표시했습니다. 이는 A.D. 의 연구 그룹입니다. Sakharov. 폭발은 고도 4㎞ 상공에서 일어났고 충격파는 전 세계의 장비를 통해 3차례 기록됐다. 테스트 결과 아무런 결함이 발견되지 않았음에도 불구하고 폭탄은 작동되지 않았습니다.그러나 소련이 그러한 무기를 보유하고 있다는 사실은 전 세계에 지울 수 없는 인상을 남겼고, 미국은 핵무기 보유량을 늘리는 것을 중단했습니다. 러시아는 수소 충전 탄두를 전투 임무에 도입하는 것을 포기하기로 결정했습니다.
수소폭탄은 복잡한 기술 장치로, 폭발하려면 여러 프로세스가 순차적으로 발생해야 합니다.
첫째, VB(소형 원자폭탄) 껍질 내부에 위치한 기폭탄이 폭발하여 강력한 중성자가 방출되고 주폭탄에서 열핵융합을 시작하는 데 필요한 고온이 발생합니다. 중수소리튬 삽입물(중수소와 리튬-6 동위원소를 결합하여 얻음)의 대규모 중성자 충격이 시작됩니다.
중성자의 영향으로 리튬-6은 삼중수소와 헬륨으로 분리됩니다. 이 경우 원자 퓨즈는 폭발된 폭탄 자체에서 열핵융합이 일어나는 데 필요한 재료의 원천이 됩니다.
삼중수소와 중수소의 혼합물은 열핵반응을 유발하여 폭탄 내부의 온도를 급격하게 상승시키며, 이 과정에 점점 더 많은 수소가 관여하게 됩니다.
수소폭탄의 작동 원리는 관찰자에게 순간적으로 나타나는 이러한 프로세스(충전 장치 및 주요 요소의 레이아웃이 이에 기여함)의 초고속 발생을 의미합니다.
슈퍼폭탄: 핵분열, 핵융합, 핵분열
위에서 설명한 일련의 과정은 중수소와 삼중수소의 반응이 시작된 후에 끝납니다. 다음으로는 무거운 핵융합 대신 핵분열을 이용하기로 결정됐다. 삼중수소와 중수소 핵이 융합되면 유리 헬륨과 고속 중성자가 방출되며, 그 에너지는 우라늄-238 핵분열을 시작하기에 충분합니다. 고속 중성자는 슈퍼폭탄의 우라늄 껍질에서 원자를 분리할 수 있습니다. 우라늄 1톤이 핵분열되면 약 1800만 톤의 에너지가 생성됩니다. 이 경우 폭발파를 생성하고 엄청난 양의 열을 방출하는 데 에너지가 소비됩니다. 각 우라늄 원자는 두 개의 방사성 “조각”으로 붕괴됩니다. 다양한 화학 원소(최대 36개)와 약 200개의 방사성 동위원소로 구성된 전체 "꽃다발"이 형성됩니다. 이러한 이유로 폭발의 진원지에서 수백 킬로미터 떨어진 곳에서 수많은 방사성 낙진이 형성됩니다.
철의 장막이 무너진 후, 소련은 100만톤 규모의 "차르 폭탄"을 개발할 계획이라는 것이 알려졌습니다. 당시에는 이렇게 엄청난 양의 폭탄을 탑재할 수 있는 항공기가 없었기 때문에 이 아이디어는 50Mt 폭탄을 선호하는 쪽으로 포기되었습니다.
수소폭탄 폭발의 결과
충격파
수소폭탄의 폭발은 대규모 파괴와 결과를 수반하며, 1차(명백하고 직접적인) 영향은 세 가지입니다. 모든 직접적인 영향 중 가장 눈에 띄는 것은 초고강도의 충격파입니다. 파괴력은 폭발 진원지로부터의 거리에 따라 감소하며 폭탄 자체의 위력과 폭탄이 폭발한 높이에 따라 달라집니다.
열 효과
폭발로 인한 열 충격의 효과는 충격파의 힘과 동일한 요인에 따라 달라집니다. 그러나 기단의 투명도라는 한 가지가 더 추가됩니다. 안개나 약간의 흐림은 열 섬광으로 인해 심각한 화상과 시력 상실을 초래할 수 있는 손상 반경을 크게 줄입니다. 수소폭탄(20Mt 이상)의 폭발은 5km 거리의 콘크리트를 녹이고 10km 거리의 작은 호수에서 거의 모든 물을 증발시키고 적군을 파괴하기에 충분한 엄청난 양의 열에너지를 생성합니다. , 장비 및 건물이 같은 거리에 있습니다. 중앙에는 직경 1-2km, 깊이 50m까지의 깔때기가 형성되어 두꺼운 유리 덩어리 층으로 덮여 있습니다 (모래 함량이 높은 수 미터의 암석이 거의 즉시 녹아 유리로 변함) ).
실제 테스트를 기반으로 한 계산에 따르면 다음과 같은 경우 생존 확률이 50%입니다.
- 이들은 폭발 진원지(EV)에서 8km 떨어진 철근 콘크리트 대피소(지하)에 위치해 있습니다.
- 그들은 EV에서 15km 떨어진 주거용 건물에 위치하고 있습니다.
- 그들은 가시성이 좋지 않은 EV로부터 20km 이상 떨어진 열린 공간에 있게 될 것입니다(이 경우 최소 거리는 25km입니다).
EV와 거리가 멀어지면 열린 공간에 있는 사람들의 생존 가능성이 급격히 높아집니다. 따라서 32km 거리에서는 90-95%가 됩니다. 40~45km의 반경이 폭발의 주요 영향에 대한 한계입니다.
불덩이
수소폭탄 폭발로 인한 또 다른 명백한 영향은 엄청난 양의 가연성 물질이 불덩어리 속으로 빨려들어가면서 형성되는 자체 지속형 폭풍(허리케인)입니다. 그러나 그럼에도 불구하고 충격 측면에서 폭발의 가장 위험한 결과는 주변 수십 킬로미터에 대한 환경의 방사선 오염이 될 것입니다.
낙진
폭발 후 나타나는 불덩이는 엄청난 양의 방사성 입자(중핵 붕괴의 산물)로 빠르게 채워집니다. 입자 크기가 너무 작아서 대기권 상층부에 진입하면 오랫동안 그곳에 머물 수 있습니다. 불덩이가 지표면에 도달하는 모든 것은 즉시 재와 먼지로 변한 다음 불기둥 속으로 끌려갑니다. 화염 소용돌이는 이러한 입자를 하전 입자와 혼합하여 방사성 먼지의 위험한 혼합물을 형성하며, 과립의 침전 과정은 오랫동안 지속됩니다.
거친 먼지는 아주 빨리 가라앉지만, 미세한 먼지는 기류에 의해 먼 거리까지 운반되어 새로 형성된 구름에서 점차적으로 떨어져 나갑니다. 크고 대부분의 하전 입자는 EC 바로 근처에 침전되며, 눈에 보이는 재 입자는 여전히 수백 킬로미터 떨어진 곳에서 발견될 수 있습니다. 그들은 몇 센티미터 두께의 치명적인 덮개를 형성합니다. 그에게 가까이 다가가는 사람은 누구나 심각한 방사선량을 받을 위험이 있습니다.
더 작고 구별할 수 없는 입자는 수년 동안 대기 중에 반복적으로 지구를 돌며 "떠 있을" 수 있습니다. 표면으로 떨어질 때쯤에는 상당한 양의 방사능이 손실됩니다. 가장 위험한 것은 스트론튬-90으로, 반감기가 28년이고 이 기간 내내 안정적인 방사선을 생성합니다. 그 모습은 전 세계의 기기에 의해 감지됩니다. 풀과 나뭇잎에 "착륙"하여 먹이 사슬에 관여하게 됩니다. 이 때문에 시험장에서 수천 킬로미터 떨어진 곳에 위치한 사람들을 검사한 결과 뼈에 스트론튬-90이 축적되어 있는 것으로 나타났습니다. 그 함량이 극히 낮더라도 '방사성 폐기물 저장 매립지'가 될 것이라는 전망은 사람에게 좋지 않아 뼈 악성 종양이 발생하게됩니다. 수소폭탄 시험 발사 장소에 가까운 러시아 지역(및 기타 국가)에서는 여전히 증가된 방사성 배경이 관찰되며, 이는 이러한 유형의 무기가 심각한 결과를 초래할 수 있는 능력을 다시 한 번 입증합니다.
수소폭탄 관련 영상
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세계에는 상당히 많은 수의 다양한 정치 클럽이 있습니다. G7은 이제 G20, BRICS, SCO, NATO, 유럽 연합까지 어느 정도 포함됩니다. 그러나 이들 클럽 중 어느 것도 우리가 알고 있는 세계를 파괴할 수 있는 독특한 기능을 자랑할 수 없습니다. '핵클럽'도 비슷한 능력을 갖고 있다.
현재 핵무기를 보유하고 있는 국가는 9개국입니다.
- 러시아;
- 대 브리튼 섬;
- 프랑스;
- 인도
- 파키스탄;
- 이스라엘;
- 북한.
국가는 무기고에서 핵무기를 획득함에 따라 순위가 매겨집니다. 탄두 수에 따라 목록을 정렬하면 러시아가 8,000개로 1위를 차지할 것이며, 그 중 1,600개는 현재 발사 가능합니다. 미국은 700개 뒤쳐져 있는데 320개가 더 남아있습니다. "핵클럽"은 순전히 상대적인 개념입니다. 사실 클럽은 없습니다. 비확산과 핵무기 비축량 감소에 관한 국가 간 협약이 많이 있습니다.
우리가 알고 있듯이 원자폭탄의 첫 번째 시험은 1945년 미국에 의해 수행되었습니다. 이 무기는 일본 도시 히로시마와 나가사키 주민들을 대상으로 제2차 세계대전의 "현장" 조건에서 시험되었습니다. 그들은 분할 원칙에 따라 작동합니다. 폭발하는 동안 연쇄 반응이 일어나 핵이 둘로 분열되고 에너지가 방출됩니다. 이 반응에는 주로 우라늄과 플루토늄이 사용됩니다. 핵폭탄이 무엇으로 만들어졌는지에 대한 우리의 생각은 이러한 요소들과 연결되어 있습니다. 우라늄은 자연계에서 세 가지 동위원소의 혼합물로만 존재하며 그 중 하나만이 그러한 반응을 뒷받침할 수 있기 때문에 우라늄을 농축하는 것이 필요합니다. 대안은 자연적으로 발생하지 않고 우라늄에서 생산되어야 하는 플루토늄-239입니다.
우라늄 폭탄에서 핵분열 반응이 발생하면 수소 폭탄에서 핵융합 반응이 발생합니다. 이것이 수소 폭탄이 원자 폭탄과 다른 점의 핵심입니다. 우리 모두는 태양이 우리에게 빛과 따뜻함을 주고 생명을 준다는 것을 알고 있습니다. 태양에서 일어나는 동일한 과정은 도시와 국가를 쉽게 파괴할 수 있습니다. 수소폭탄의 폭발은 소위 열핵융합이라고 불리는 가벼운 핵의 합성에 의해 생성됩니다. 이 "기적"은 수소 동위원소인 중수소와 삼중수소 덕분에 가능합니다. 이것이 바로 이 폭탄을 수소폭탄이라고 부르는 이유입니다. 이 무기의 기본 반응에서 "열핵폭탄"이라는 이름도 볼 수 있습니다.
1945년 8월, 세계가 핵무기의 파괴력을 목격한 후, 소련은 붕괴될 때까지 지속된 경쟁을 시작했습니다. 미국은 처음으로 핵무기를 만들고, 시험하고, 사용했으며, 처음으로 수소폭탄을 터뜨렸지만, 소련은 정기적으로 적에게 전달할 수 있는 소형 수소폭탄을 최초로 생산한 것으로 인정받을 수 있습니다. -16. 미국 최초의 폭탄은 3층집 크기였고, 그 정도 크기의 수소폭탄은 거의 쓸모가 없을 것이다. 소련은 이미 1952년에 그러한 무기를 받았지만 미국의 첫 번째 "적절한" 폭탄은 1954년에야 채택되었습니다. 나가사키와 히로시마에서 발생한 폭발을 되돌아보고 분석하면 그 무기가 그다지 강력하지 않다는 결론에 도달할 수 있습니다. . 다양한 소식통에 따르면 총 두 개의 폭탄이 두 도시를 모두 파괴했으며 최대 220,000명이 사망했습니다. 도쿄에 대한 융단 폭격은 핵무기가 없어도 하루에 150,000~200,000명의 목숨을 앗아갈 수 있습니다. 이는 첫 번째 폭탄의 출력이 TNT의 수십 킬로톤에 불과하기 때문입니다. 수소폭탄은 1메가톤 이상을 극복하는 것을 목표로 테스트됐다.
최초의 소련 폭탄은 3Mt라는 주장으로 테스트되었지만 결국 1.6Mt를 테스트했습니다.
가장 강력한 수소폭탄은 1961년 소련이 시험했다. 그 용량은 58-75 Mt에 달했고, 선언된 51 Mt. "차르"는 말 그대로 세상을 약간의 충격에 빠뜨렸습니다. 충격파는 행성을 세 번 돌았습니다. 테스트 현장 (Novaya Zemlya)에는 언덕이 하나도 남지 않았으며 800km 거리에서 폭발음이 들렸습니다. 불 덩어리의 직경은 거의 5km에 달했고 "버섯"은 67km 자랐으며 뚜껑의 직경은 거의 100km였습니다. 대도시에서 그러한 폭발의 결과는 상상하기 어렵습니다. 많은 전문가들에 따르면, 핵무기를 금지하고, 실험하고, 생산을 줄이는 다양한 조약에 서명하기 위한 첫 번째 단계가 된 것은 그러한 힘의 수소폭탄(당시 미국의 폭탄은 4배 덜 강력했습니다)의 테스트였습니다. 처음으로 세계는 정말로 위험에 처해 있는 자국의 안보에 대해 생각하기 시작했습니다.
앞서 언급했듯이 수소폭탄의 작동 원리는 핵융합 반응에 기초한다. 열핵융합은 두 개의 핵이 하나로 융합되어 세 번째 원소가 형성되고 네 번째 원소와 에너지가 방출되는 과정입니다. 핵을 밀어내는 힘은 엄청나므로 원자가 합쳐질 만큼 가까워지려면 온도가 엄청나야 합니다. 과학자들은 수세기 동안 저온 열핵 융합에 대해 고민해 왔으며, 말하자면 핵융합 온도를 이상적으로 실온으로 재설정하려고 노력해 왔습니다. 이 경우 인류는 미래의 에너지에 접근할 수 있게 됩니다. 현재의 열핵 반응에 관해서는, 이를 시작하려면 여기 지구상의 작은 태양을 밝혀야 합니다. 폭탄은 일반적으로 핵융합을 시작하기 위해 우라늄이나 플루토늄 전하를 사용합니다.
위에서 설명한 수십 메가톤 폭탄 사용으로 인한 결과 외에도 수소 폭탄은 다른 핵무기와 마찬가지로 사용으로 인해 여러 가지 결과를 초래합니다. 어떤 사람들은 수소폭탄이 재래식 폭탄보다 “더 깨끗한 무기”라고 믿는 경향이 있습니다. 아마도 이것은 이름과 관련이 있을 것입니다. 사람들은 "물"이라는 단어를 듣고 그것이 물과 수소와 관련이 있다고 생각하므로 그 결과는 그다지 심각하지 않습니다. 사실, 이것은 확실히 사실이 아닙니다. 왜냐하면 수소폭탄의 작용은 극도의 방사성 물질을 기반으로 하기 때문입니다. 이론적으로는 우라늄을 충전하지 않고도 폭탄을 만드는 것이 가능하지만, 이는 공정의 복잡성으로 인해 비실용적이므로 순수한 핵융합 반응을 우라늄으로 '희석'하여 출력을 높입니다. 동시에 방사능 낙진의 양은 1000%까지 증가합니다. 불덩이에 떨어지는 모든 것은 파괴될 것이며, 영향을 받은 반경 내의 지역은 수십 년 동안 사람들이 살 수 없게 될 것입니다. 방사성 낙진은 수백, 수천 킬로미터 떨어진 곳에 있는 사람들의 건강에 해를 끼칠 수 있습니다. 특정 수치와 감염 면적은 전하 강도를 알면 계산할 수 있습니다.
그러나 도시의 파괴는 대량살상무기 덕분에 일어날 수 있는 최악의 일이 아니다. 핵전쟁이 일어나도 세상은 완전히 멸망하지 않을 것이다. 수천 개의 대도시, 수십억 명의 사람들이 지구상에 남을 것이며, 소수의 영토만이 "살기 좋은" 지위를 잃게 될 것입니다. 장기적으로는 이른바 '핵겨울'로 인해 전 세계가 위험에 빠질 것이다. "클럽"의 핵무기가 폭발하면 태양의 밝기를 "감소"시킬 만큼 충분한 물질(먼지, 그을음, 연기)이 대기로 방출될 수 있습니다. 행성 전체에 퍼질 수 있는 장막은 앞으로 몇 년 동안 농작물을 파괴하여 기근과 불가피한 인구 감소를 초래할 것입니다. 1816년 대규모 화산 폭발 이후 역사상 이미 “여름 없는 해”가 있었으므로 핵겨울이 가능한 것으로 보입니다. 다시 말하지만, 전쟁이 어떻게 진행되는지에 따라 다음과 같은 유형의 지구 기후 변화가 발생할 수 있습니다.
- 1도 냉각은 눈에 띄지 않게 지나갑니다.
- 핵 가을 - 2-4도 냉각, 농작물 실패 및 허리케인 형성 증가가 가능합니다.
- "여름없는 해"와 유사 - 온도가 1년 동안 몇도씩 크게 떨어졌을 때;
- 소빙기(Little Ice Age) – 상당한 기간 동안 기온이 30~40도까지 떨어질 수 있으며 북부 지역의 인구 감소와 농작물 실패가 동반됩니다.
- 빙하기 - 표면의 햇빛 반사가 특정 임계 수준에 도달하고 온도가 계속 낮아지는 소빙기의 발달, 유일한 차이점은 온도입니다.
- 돌이킬 수 없는 냉각은 여러 요인의 영향을 받아 지구를 새로운 행성으로 바꾸는 빙하 시대의 매우 슬픈 버전입니다.
핵겨울 이론은 지속적으로 비판을 받아 왔으며 그 의미가 다소 과장된 것처럼 보입니다. 그러나 수소폭탄을 사용하는 세계적 분쟁에서 불가피한 공격을 의심할 필요는 없습니다.
냉전은 이미 오래전에 끝났습니다. 따라서 핵 히스테리는 오래된 할리우드 영화와 희귀한 잡지와 만화의 표지에서만 볼 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 우리는 비록 작지만 심각한 핵 갈등의 위기에 처해 있을 수 있습니다. 이 모든 것은 로켓 애호가이자 미국 제국주의 야망에 맞서 싸우는 영웅인 김정은 덕분입니다. 북한의 수소폭탄은 여전히 가상의 대상일 뿐이며, 그 존재에 대해서는 간접적인 증거만이 말해준다. 물론 북한 정부는 새로운 폭탄을 만들었다고 끊임없이 보도하고 있지만, 아직까지 그 누구도 그 모습을 본 적이 없습니다. 당연히 미국과 그 동맹국인 일본과 한국은 북한에 그러한 무기가 존재할 가능성에 대해 조금 더 우려하고 있습니다. 현실은 이 순간북한은 매년 전 세계에 발표하는 미국을 성공적으로 공격할 만큼 기술이 부족하다. 이웃 일본이나 한국에 대한 공격도 성공하지 못할 수도 있지만, 매년 한반도에서 새로운 갈등의 위험이 커지고 있습니다.
